DE69303152T2 - Faserverstärkes thermoplastisches Blatt, insbesondere eines eingelassenen Heckrotors und sein Herstellungsverfahren mit Spritzstufe - Google Patents

Faserverstärkes thermoplastisches Blatt, insbesondere eines eingelassenen Heckrotors und sein Herstellungsverfahren mit Spritzstufe

Info

Publication number
DE69303152T2
DE69303152T2 DE69303152T DE69303152T DE69303152T2 DE 69303152 T2 DE69303152 T2 DE 69303152T2 DE 69303152 T DE69303152 T DE 69303152T DE 69303152 T DE69303152 T DE 69303152T DE 69303152 T2 DE69303152 T2 DE 69303152T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blade
shell
matrix
bundle
longitudinal member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69303152T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69303152D1 (de
Inventor
Jacques Antoine Aubry
Rene Louis Coffy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Helicopters SAS
Original Assignee
Eurocopter France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eurocopter France SA filed Critical Eurocopter France SA
Publication of DE69303152D1 publication Critical patent/DE69303152D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69303152T2 publication Critical patent/DE69303152T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14467—Joining articles or parts of a single article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/72—Encapsulating inserts having non-encapsulated projections, e.g. extremities or terminal portions of electrical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B64C27/46—Blades
    • B64C27/473—Constructional features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2071/00—Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2707/00—Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/08—Blades for rotors, stators, fans, turbines or the like, e.g. screw propellers
    • B29L2031/082—Blades, e.g. for helicopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B64C27/46—Blades
    • B64C27/473—Constructional features
    • B64C2027/4733—Rotor blades substantially made from particular materials
    • B64C2027/4736—Rotor blades substantially made from particular materials from composite materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49337—Composite blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Blatt, dessen wesentliche Elemente aus Matrizenverbundwerkstoff von synthetischem Versteifungsharz sind, das durch mineralische oder organische Fasern von hoher mechanischer Widerstandskraft verstärkt ist.
  • Bei einer vorteilhaften Anwendung ist ein solches Blatt für die Ausstattung eines Mehrblatt-Rotors mit variabler Steigung und einzeln demontierbaren Blättern, insbesondere eines vorzugsweise stromlinienförmigen Heckrotors eines Hubschraubers, bestimmt.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Blattes.
  • Durch die französischen Patente FR-2 542 695 und ER-2 616 409 sind schon solche Blätter bekannt, die ihrer Art nach umfassen:
  • - eine steife Verbundschale mit aerodynamischem Profil, die sich der Länge nach entsprechend der Spannweite des Blattes erstreckt und deren eines Längsende, das dazu bestimmt ist, der Rotornabe zugewandt zu sein, einen Blattfuß darstellt, wobei die Schale zumindest eine Lage mit Verstärkungsfasern aufweist, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind,
  • - zumindest einen Längsträger, von dem wenigstens ein Teil im wesentlichen in Längsrichtung in der Schale untergebracht ist und der wenigstens ein gestrecktes Verbundbündel aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern aufweist, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind, und
  • - zumindest einen Füllkörper, der in der Schale zwischen letzterer und wenigstens einem Längsträger angeordnet ist.
  • Darüber hinaus ist in einem in FR-2 616 409 beschriebenen Beispiel jeder Füllkörper auch ein Verbundwerkstoffkörper mit Verstärkungsfasern, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind.
  • Um einzeln aufsetzbar zu sein und zur variablen Steigung, weist jedes Blatt der vorher erwähnten Patente ein um eine im wesentlichen zur Längsachse des Blattes parallele Achse verdrehnachgiebiges Wurzelteil auf, durch welches das Blatt an der Nabe des Rotors befestigt ist. Dieses Wurzelteil weist wenigstens ein längliches und verdrehbares Verbundbündel auf, das in Längsrichtung außerhalb der Schale zumindest ein Verbundbündel wenigstens eines Längsträgers verlängert, indem es den Blattfuß durchquert, der röhrenförmig ist, wobei das an der zur Schale entgegengesetzten Seite liegende Ende des verdrehbaren Bündels des Wurzelteils in Form einer Schleife ausgebildet ist, die eine in abnehmbarer Weise mittels eines Bolzens an der Nabe befestigte Spule umfaßt. Außerdem umfaßt der röhrenförmige Blattfuß einen aus Metall oder Verbundwerkstoff bestehenden Stutzen, dessen axiale Enden jeweils von einem von zwei koaxialen Krägen eingefaßt sind, die den Einbau und die rotationsgeeignete Anbringung des Blattfußes in zwei koaxialen, in zwei Wänden der Rotornabe vorgesehenen Öffnungen erlauben, wobei der Stutzen darüber hinaus zwischen diesen beiden Krägen als radialen Vorsprung nach außen hin einen Steigungseinstellhebel aufweist, der dazu bestimmt ist, an eine gemeinsame Einstelleinrichtung der Steigung der Blätter gelenkig angebracht zu werden. Im Innern des Stutzens wird der Blattfuß zum Teil aus Verlängerungen der mit Harz verpreßten Faserlagen) welche die steife Schale des Blattes bilden, möglicherweise aus Verlängerungen der durch ein synthetisches Harz verpreßten Verstärkungsfaserlagen, was zu einer Verstärkung der Schale in ihrem dem Blattfuß benachbarten Teil führt, und zum Teil aus Füllelementen und/oder mit synthetischem Harz verpreßten Lagen aus Fasergewebe oder Faservlies zur Verstärkung des Blattfußes gebildet.
  • In den beiden vorher erwähnten Patenten sind alle Verbundelemente, insbesondere die Schale, der oder die Längsträger, das Wurzelteil, wenigstens teilweise der röhrenförmige Blattfuß und eventuell der oder die Füllkörper aus Verbundwerkstoffen auf der Basis organischer polymensierbarer Matrizen verwirklicht, die aus synthetischen wärmeaushärtenden Harzen, beispielsweise aus Epoxydharzen, bestehen. Die Verstärkungsfasern dieser Verbundmaterialien sind für alle Blätter von unterschiedlicher Art und im allgemeinen aus Glas, Carbon, oder auch Aramidfasern, und darüber hinaus können diese Blätter gewisse Elemente aufweisen, die aus synthetischen Materialien zusammengesetzt sind, wie z.B. Polyurethanschäume, jedoch keinem Verbundwerkstoff.
  • Es ergeben sich daraus Nachteile. Auf einem gleichen Blatt können mehrere wärmeaushärtende, jeweils an besondere Verstärkungsfasern sowie möglicherweise an synthetische Nichtverbund-Elemente angepaßte Harze zu benutzen sein. Jedoch müssen diese verschiedenen wärmeaushärtenden Harze unter sich kompatibel sein. Vor allem unterliegen die wärmeaushärtenden Matrizen unter der Einwirkung der Temperatur und/oder der Zeit einer chemischen Umwandlung, der sogenannten Polymerisation. Diese Reaktion ruft eine Modifikation des molekularen Netzes hervor, das dreidimensional, unschmelzbar und irreversibel wird. Im Verlaufe dieses thermischen Zyklus durchlaufen diese wärmeaushärtenden Matrizen drei Stufen: flüssig, gel, fest. Die Stücke auf der Grundlage von wärmeaushärtenden Matrizen nehmen ihre endgültige Form im Verlaufe des Temperaturanstiegs an, genau vor der Gelierung der Matrize. Beispielsweise wird dieser Zustand für eine Matrize der Klasse von Polymerisationen von angenommen 180ºC bei ungefähr 160ºC erreicht. Jenseits davon wird die Matrize fest, und das Stück hat seine endgültige Form angenommen. Dieser Zustand ist irreversibel.
  • Diese irreversible und unschmelzbare, sich aus einer Polymerisation ergebende Eigenschaft des Zustands ist die Ursache zahlreicher Schwierigkeiten bei der industriellen Herstellung dieser Blätter: die Ausschußrate ist bedeutend, denn die Herstellungsverfahren, die diese Polymerisation berücksichtigen, sind von heikler sowie mitunter langer Ausführung und führen zur Erlangung von Blättern, die nicht immer die geforderten dimensionsgerechten Eigenschaften aufweisen. Aufgrund der Tatsache der Unumkehrbarkeit der Polymerisation sind Wiederaufbereitungen (Recycling) der Ausschüsse unmöglich, und die Ausbesserungen zur Erlangung des Standards sind langwierig, aufwendig und heikel, wenn überhaupi möglich. Die chemische Reaktion der Polymerisation kann zu Beginn in giftigen Gasentwicklungen bestehen, und die Reaktionseigenschaft der verwickelten Produkte ergibt Probleme hinsichtlich der Entsorgung und Lagerung dieser Produkte. Schließlich ist auch bekannt, daß Verbundwerkstoffe für wärmeaushärtende Matrizen ein mittelmäßiges Verhalten hinsichtlich der Ermüdung, Stößen und Schlägen, der Temperatur und eine Empfindlichkeit bei Feuchtalterung aufweisen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorher erwähnten Nachteile der entsprechend dem Stand der Technik ausgebildeten Blätter auszuräumen und dafür einsetzbare Blätter mit verbesserter Zuverlässigkeit sowie verringertem Herstellungs- und Betriebsaufwand vorzuschlagen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Blatt vorzuschlagen, dessen Aufbau und Ausbildung des röhrenförmigen Blattfußes im Vergleich zu den im Patent FR-2 616 409 beschriebenen Ausführungsbeispielen stark vereinfacht sind.
  • Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Blatt von derjenigen Art vor, wie es im Patent FR-2 616 409 beschrieben ist und vorstehend dargestellt wurde, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Matrizenharz der Schale, jedes Füllkörpers und jedes Bündels jedes Längsträgers ein thermoplastisches Harz ist, und daß jeder Füllkörper aus einem Verbundwerkstoff mit kurzen Fasern gebildet wird, die durch das erwähnte thermoplastische Harz verpreßt sind, wobei die Verbindung der Schale mit jedem in der Schale untergebrachten Teil jedes Längsträgers gewährleistet ist.
  • Die Stücke auf der Grundlage thermoplastischer Matrizen nehmen ihre endgültigen Formen im Schmelzzeitpunkt der Matrize an, in einem Temperaturbereich von ungefähr 20ºC unterhalb der eigentlichen Schmelztemperatur. Bei Abkühlung geht die Matrize in ihren festen Anfangszustand zurück, und das Stück behält seine endgültige Form. Diese Erscheinung ist reversibel.
  • Die Umwandlung von thermoplastischen Matrizenverbundwerkstoffen durch einfaches Schmelzen oder Weichmachen derselben unter der Wirkung einer Aufheizung und ohne chemische Veränderung erlaubt erhöhte Herstellungstakte von Blättern, die mit Hilfe dieser Materialien realisiert werden. Dies gilt um so mehr als die Polymerisation, der die wärmeaushärtenden Matrizenverbundwerkstoffe unterliegen, nach Vorbereitung und Einsetzen in eine Form wie bei den in den beiden vorher erwähnten Patenten beschriebenen Verfahren zwischen 4 und 90 Stunden dauern kann, je nach der Natur und/oder der Stärke der Verbundwerkstoffe. Demgegenüber können die thermoplastischen Matrizenverbundwerkstoffe, die weder eine chemische noch eine exothermische Reaktion während ihrer Umwandlung kennen, und dies bei beliebiger Stärke, rasch und in reversibler Weise durch ein elementares Verfahren ausgeführt werden, das, auf seinen einfachsten Ausdruck reduziert, darin besteht, diese Verbundwerkstoffe zu erhitzen, um die Matrize zu schmelzen, diese Verbundwerkstoffe zu pressen, um sie zu verdichten und/oder in Form zu bringen, und sie danach abzukühlen, um ihre Matrize zu verfestigen. Diese thermoplastischen Verbundwerkstoffe lassen sich also in schneller Folge umwandeln. Ihre reversible Eigenschaft, wie sie bereits vorher erwähnt wurde, eröffnet Wiederinstandsetzungsmöglichkeiten durch Erhitzung und eine anschließende Wiederinformbringung von nicht den Vorschriften entsprechenden Blättern, z.B. was die Dimensionsgerechtigkeit angeht, oder Möglichkeiten zur Wiederaufbereitung der benutzten Materialien. Daraus ergibt sich eine Ausschußverringerung. Außerdem wärmehaftet die Matrize auf sich selbst. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft, da sie es nicht nur gestattet, örtliche Ausbesserungen vorzunehmen, sondern genauso, wie später noch erläutert, die Herstellung von Blättern mittels eines Verfahrens, das darin besteht, durch Einspritzung eines schmelzflüssigen thermoplastischen Matrizenverbundwerkstoffs unter Druck die Verbindung und die Montage von vorgefertigten elementaren Stücken durch eine große Vielfalt von Umwandlungs- und Montagetechniken (insbesondere Verdichtung, Pressung und Zieh-Strangpressung) zu gewährleisten, ausgehend von als thermoplastischen Matrizenverbundwerkstoffen ausgeführten und im Handel verfügbaren Halberzeugnissen.
  • Darüber hinaus erlaubt es das Nichtauftreten chemischer und exothermer Reaktionen, sich Problemen der Klimatisierung der Betriebe zur Herstellung der Blätter und ihrer Bestandteile zu entledigen, genauso wie Problemen der Lagerung und Entsorgung betroffener Materialien.
  • Alle diese Faktoren tragen zu einer Reduzierung des Herstellungs- und Betriebsaufwandes der Blätter bei.
  • Zur Realisierung der Blätter gemäß der Erfindung wird vorzugsweise ein thermoplastisches Harz ausgewählt, das ein Harz aus Polyätherätherketon (PEEK) ist, und die Verstärkungsfasern, insbesondere der Schale, des oder der Längsträger und des oder der Füllkörper, werden aus Carbon- und Glasfasern gewählt, jedoch sind vorzugsweise alle von gleicher Beschaffenheit, und zwar insbesondere aus Carbon.
  • Es werden somit vorzugsweise als "PEEK/Carbon" bezeichnete thermoplastische Verbundwerkstoffe verwendet, die im Vergleich zu den wärmeaushärtenden Verbundwerkstoffen der dem Stand der Technik entsprechenden Blätter außerdem die Vorteile eines guten allgemeinen mechanischen Statikverhaltens und ein besseres Werkstoffermüdungsverhalten, eine hohe Beschädigungstoleranz und eine große Umwelt-Widerstandsfähigkeit und insbesondere eine Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtalterung und ein sehr gutes Verhalten gegenüber Temperatur- sowie Stoß- und Schlageinflüssen aufweisen.
  • Außerdem erlaubt die Wahl einer PEEK-Matrize die Erzielung eines guten Fließverhaltens und verbessert das Ermüdungsverhalten, das zumindest zweimal besser ist als dasjenige verschiedener anderer bekannter und für die Ausführung von Verbundwerkstoffen bei anderen Anwendungen benutzter thermoplcstischer Hochleistungs-Matrizen. Die Wahl eines einzigen und desselben PEEK-Harzes als Matrize und von Verstärkungsfasern einzig aus Carbon oder möglicherweise einzig aus Glas zur Realisierung unterschiedlicher Verbundelemente des Blattes vermeidet jegliche Ungleichheit in Hinsicht auf die Verpressungsharze und jegliches Unverträglichkeitsrisiko zwischen den verschiedenen Bestandteilen, im Gegensatz zu den Blättern, die im Patent FR-2 616 409 beschrieben sind, bei dem jedes benutzte wärmeaushärtende Harz der Beschaffenheit der Verstärkungsfasern aus Glas, Carbon oder Aramid, das es verpreßt, sowie an die Beschaffenheit des oder der synthetischen Materialien) z.B. dem Polyurethanschaum, mit dem bzw. mit denen es in Kontakt gebracht wird, angepaßt wird.
  • Die thermoplastischen Verbundwerkstoffe PEEK/Carbon weisen also Vorteile im Benutzungsverhalten auf, die sich aus bemerkenswerten thermomechanischen Eigenschaften ergeben, die zumindest von der gleichen Größenordnung, aber häufig sogar denjenigen zahlreicher für die Realisierung von Blättern entsprechend dem Stand der Technik eingesetzter wärmeaushärtender Matrizenverbundwerkstoffe überlegen sind.
  • Es wird somit eine Reduzierung der Herstellungs- und Unterhaltskosten ebenso wie eine Verbesserung der Blätter gemäß der Erfindung im Vergleich zu denjenigen entsprechend dem Stand der Technik erreicht.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des vorher dargestellten Blattes.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Blattes gemäß der Erfindung, dessen Verbundschale aus einer geschichteten Druckseitenverkleidung und aus einer geschichteten Saugseitenver kleidung aufgebaut ist, ist gekennzeichnet durch folgende Schritte, die darin bestehen, daß
  • - jede der geschichteten Verkleidungen und jeder der Längsträger aus thermoplastischem Verbundwerkstoff des Blatts in der Form eines vorgefertigten Elementarstücks realisiert wird,
  • - die vorgefertigten Elementarstücke unter Druck in einer Spritz- und Druckverbindungsform angeordnet werden, die ein unteres Formteil und ein oberes Formteil umfaßt, die jeweils innere, komplementäre Vertiefungen enthalten und jeweils die Form des Saugseitenteils und des Druckseitenteils des Blatts bilden, derart, daß die vorgefertigten Elementarstücke in der Form jeweils diejenigen Stellen belegen, die sie im Blatt belegen,
  • - die Form geschlossen wird und in letztere zwischen die Verkleidungen ein flüssiger Verbundwerkstoff aus kurzen Verstärkungsfasern eingespritzt wird, die in einer thermoplastischen, auf eine Schmelztemperatur aufgeheizten Matrize eingetaucht sind, um den oder die Füllkörper und gegebenenfalls die innere Verstärkungsmanschette des Blattfußes zu formen,
  • - eine zumindest örtliche Verschmelzung der Matrize der in der Form angeordneten vorgefertigten Elementarstücke an ihren mit dem flüssigen Verbundwerkstoff in Berührung stehenden Teilen gewährleistet wird,
  • - die Form wieder abgekühlt wird, um die Verfestigung der thermoplastischen Matrize aus eingespritztem Verbundwerkstoff und der Elementarstücke sowie die Versteifung der so zusammengesetzten Gruppe aus Elementarstücken und des/der eingespritzten Körper zu gewährleisten, und
  • - das so erhaltene Blatt aus der Form herausgehoben wird.
  • Zur Ausführung der Einspritzung wird der Verbundwerkstoff der kurzen Verstärkungsfasern, die in eine schmelzflüssige thermoplastische Matrize eingetaucht sind, vorteilhaft durch Aufheizen von im trockenen Zustand in der genannten Matrize enthaltenem Granulat aus kurzen Fasern bis zum Schmelzen der genannten Matrize erhalten.
  • Um die Wärme des eingespritzten Materials zur Erlangung des örtlichen Schmelzens der Matrize der vorgefertigten Stücke außerdem auszunutzen, ohne daß die Form allzu stark das eingespritzte Material abkühlt, besteht das Verfahren darüber hinaus darin, daß die Form auf eine geringere Temperatur als die Schmelztemperatur der thermoplastischen Matrize im Verlauf der Einspritzung aufgeheizt wird, und daß die zumindest örtliche Verschmelzung der Matrize der Elementarstücke durch Berührung mit dem in die Form eingespritzten flüssigen Verbundwerkstoff gewährleistet wird.
  • Die verschiedenen, insbesondere durch Zieh-Strang-Pressung oder Verdichtung und Pressung vorgefertigten Elementarstücke lassen sich in Form steifer Elemente, die ein kartonartiges Aussehen haben, oder halbsteifer Elemente ausführen, die das Aussehen von nicht klebrigen Blättern oder Platten haben, möglicherweise ausgehend von im Handel verfügbaren thermoplastischen Verbund-Halberzeugnissen, etwa wie Gewebe oder Vliese aus durchgehenden oder langen und in einer Richtung verlaufenden Fasern aus Glas oder vorzugsweise Carbon, die durch ein thermoplastisches Harz, vorzugsweise einem PEEK- Harz verpreßt sind, oder von Platten, die durch Übereinanderlegen und anschließende Verdichtung mehrerer Lagen solcher Gewebe oder solcher Vliese erhalten werden.
  • Die Erfindung läßt sich besser erfassen, und weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung kommen zum Vorschein beim Lesen der im folgenden abgegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in nicht beschränkender Weise und mit Bezug auf beigefügte Zeichnungen beschrieben ist, in welchen:
  • - die Figur 1 ein seitlicher Aufriß eines Blattes für einen stromlinienförmigen Mehrblatt-Heckrotor mit variabler Steigung ist,
  • - die Figur 2 ein Grundriß dieses Blattes gemäß dem Pfeil F der Figur 1 ist,
  • - die Figuren 3 bis 7 Querschnittansichten entsprechend III-III, IV-IV, V-V, VI-VI bzw. VII-VII der Figur 2 sind,
  • - die Figur 8 eine perspektivische Teilansicht des Blattfußes, des Wurzelteils und des blätterigen Anschlusses des Blattes nach den Figuren 1 und 2 ist,
  • - die Figur 9 eine zur Figur 8 analoge Ansicht einer Ausführungsvariante ist, bei der der Längsträger des Blattes abgeändert wurde, damit sein Wurzelteil einen Schleifenanschluß anstelle des blätterigen Anschlusses aufweist,
  • - die Figur 10 ein Grundriß einer vorverdichteten Scheibe ist, bei der Druckseiten- und Saugseitenverkleidungsplatten der Schale des Blattes nach den Figuren 1 bis 8 ausgeschnitten werden,
  • - die Figuren 11 und 12 schematisch zwei Schritte der Ausführung mittels Pressung der Druckseiten- und Saugseitenverkleidungen darstellen,
  • - die Figur 13 schematisch in seitlichem Aufriß eine gepreßte Verkleidung darstellt,
  • - die Figur 14 diese Verkleidung im Grundriß entsprechend dem Pfeil der Figur 13 darstellt,
  • - die Figuren 15, 16, 17 und 18 Querschnittansichten entsprechend XV-XV, XVI-XVI, XVII-XVII bzw. XVIII-XVIII nach der Figur 14 darstellen,
  • - die Figur 19 eine Schnittansicht entsprechend XIX-XIX nach der Figur 16 darstellt,
  • - die Figur 20 im Grundriß eine vorverdichtete Scheibe darstellt, bei der blätterige Elemente des blätterigen Anschlusses des Blattes nach den Figuren 1 bis 8 ausgeschnitten sind,
  • - die Figuren 21 und 22 schematisch Herstellungsschritte des Längsträgers mit blätterigem Anschluß des Blattes nach den Figuren 1 bis 8 darstellen,
  • - die Figuren 23 und 24 schematisch im Grundriß bzw. seitlichem Aufriß den hergestellten Längsträger darstellen,
  • - die Figuren 25, 26 und 27 Querschnittansichten entsprechend XXV-XXV, XXVI-XXVI bzw. XXVII-XXVII nach der Figur 24 darstellen,
  • - die Figuren 28 und 29 im Längsschnitt das Instellungbringen eines Positionierwerkzeugs auf dem Längsträger nach den Figuren 23 und 24 darstellen,
  • - die Figur 30 ein Schnitt entsprechend XXX-XXX nach der Figur 29 ist,
  • - die Figur 31 eine Ansicht entsprechend dem Pfeil G nach der Figur 30 ist,
  • - die Figur 32 im Längsschnitt die Instellungbringung der Verkleidungen und des Längsträgers mit seinem Positionierwerkzeug in der Einspritz- und Verbindungsform darstellt,
  • - die Figur 33 die Form nach der Figur 32 nach dem Schließen darstellt,
  • - die Figur 34 ein Schnitt entsprechend XXXIV-XXXIV nach der Figur 33 ist,
  • - die Figur 35 im Längsschnitt die Öffnung der Form nach den Figuren 32 und 33 und das Zurückweichen des Positionierwerkzeugs nach den Figuren 28 und 29 zum Herausheben des Blattes aus der Form darstellt,
  • - die Figur 36 eine zur Figur 29 analoge Ansicht für eine Variante des Blattherstellungsverfahrens ist, bei der die Verkleidungen und Drehlagerflächen bildende Ringe um den Längsträger angeordnet sind, und dessen Positionierwerkzeug nach der Figur 29,
  • - die Figuren 37, 38 und 39 zu den Figuren 32, 33 bzw. 35 analoge Ansichten für diese Verfahrensvariante sind.
  • Das Blatt 1 nach den Figuren 1 bis 8 hat seinen Strömungs oder Profilteil von im wesentlichen konstanter Flügeltiefe, der sich an der dem Blattende 3 gegenüberliegenden Seite um einen röhrenförmigen Blattfuß 4 verlängert, der von einem Wurzelteil 5 durchquert ist, mittels welchem das Blatt 1 dazu vorgesehen ist, mit einer Rotornabe (nicht dargestellt) verbunden zu werden, und welcher durch einen äußeren Teil am Strömungsteil 2 von einem Längsträger 7 gebildet wird, der sich über die gesamte Spannweite des Blattes 1 erstreckt.
  • In seinem Strömungsteil 2 umfaßt das Blatt 1.
  • - eine steife Schale 6, die die Form des gewünschten aerodynamischen Profils hat und in Längsrichtung entsprechend der Spannweite gestreckt ist,
  • - den Längsträger 7, bei dem ein geradliniger Teil in Längsrichtung in der Schale 6 entsprechend der Spannweite untergebracht ist und der im wesentlichen entlang der Längsachse A-A des Blattes zentriert ist, welche die Steigungswechselachse des Blattes ist, mit ungefähr 40% in der Flügeltiefe, ausgehend von der Vorderkante 8 des Blattes,
  • - ein in der Schale 6 untergebrachter vorderer Füllkörper 9, zwischen dem Längsträger 7 und der Vorderkante 8, und
  • - ein in der Schale 6 untergebrachter hinterer Füllkörper 10 zwischen dem Längsträger 7 und der Hinterkante dieses Blattes.
  • In seinem Strömungsteil 2 kann das Blatt auch ein Deckblech (nicht dargestellt) aus Titan oder nicht oxidierbarem Stahl zum Schutz der Vorderkante 8 aufweisen.
  • Der in der Schale 6 untergebrachte Teil des Längsträgers 7 weist einen Querschnitt von im wesentlichen rechteckiger Form auf, dessen größere Ausdehnung entsprechend der Flügeltiefe des Blattes ausgerichtet oder im wesentlichen in der Rotationsebene des Blattes enthalten und senkrecht zur Längsachse A-A ist, und dies zumindest in demjenigen Teil des Längsträgers 7, der dem Blattfuß 4 (siehe die Figuren 3 und 5) benachbart ist, gleichwohl dieser Teil des Längsträgers 7 einen rechteckförmigen Querschnitt bis zum Blattende 3 aufweisen könnte. Wie in der Figur 4 dargestellt ist, weist der Längsträger 7 indessen zumindest in der Nähe des Blattendes 3 einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Da die Schale 6 aus einer Druckseitenverkleidung 6a und einer Saugseitenverkleidung 6b gebildet wird, die sich jeweils von der Vorderkante 8 zur Hinterkante 11 erstrecken, gestattet der Kreuzquerschnitt des Längsträgers 7 eine Stabilisierung der Verkleidungen 6a und 6b an den beiden Außenflächen des Längsträgers 7, die direkt gegenüber von diesen Verkleidungen 6a und 6b sind, bei der Einspritzung und der Anordnung verschiedener Bestandteile des Blattes, wie später noch insbesondere unter Bezug auf die Figuren 32 bis 39 beschrieben wird. Da sein Querschnitt im wesentlichen rechteckförmig oder kreuzförmig ist, wird der Längsträger 7 über seine Spannweite hinweg um die Steigungswechselachse A-A nicht verwunden, was günstig für seine Herstellung ist, da es möglich wird, ihm die geforderten Steifigkeiten zu geben. Dagegen ist der profilierte Querschnitt der Verkleidungen 6a und 6b ebenso wie der vorderen Füllkörper 9 und der hinteren Füllkörper 10 fortschreitend um die Achse A-A des Blattes verwunden, um letzterem die gewünschte Verwindungsvorschrift von dem neben dem Fuß 4 liegenden Abschnitt des Strömungsteils 2 bis zum Blattende 3 hin zu geben, wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Somit ist die Vor-Anstellung des Blattes 1, bezogen auf die Rotationsebene des Rotors, sehr einfach zuwege zu bringen.
  • Jede Verkleidung 6a oder 6b ist geschichtet und wird vom Inneren zum Äußeren der Schale 6 durch einen Stapel aus einer dünnen Schicht aus Polyätherimid(PEI)-Harz, aus zwei Vlieslagen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern aus Carbon, die im wesentlichen entsprechend der Längsachse A-A ausgerichtet und in einer Matrize aus gewöhnlich als PEEK-Harz bezeichneten Polyätherätherketon verpreßt sind, und aus einer Gewebelage aus Carbonfasern, die im gleichen PEEK-Harz verpreßt sind und deren Faserrichtungen von Kette und Schuß im wesentlichen unter 45º in bezug auf die Längsachse des Blattes ausgerichtet sind. Das PEEK- Harz ist ein thermoplastisches Polymer mit aromatischer Struktur, das wenige Wasserstoffatome umfaßt und eine kristalline Struktur, eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 150ºC und eine Schmelztemperatur in der Größenordnung von 390ºC aufweist.
  • Als Variante kann jede der Verkleidungen 6a und 6b aus einem Stapel gebildet werden, der mehr als eine Lage aus Carbonfasergewebe aufweist, darüber die beiden Lagen aus Vlies mit in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, und möglicherweise aus einer dünnen Schicht von PEI-Harz, die die Gewebeschichten bedecken. Was die Anzahl der den geschichteten Stapel jeder Verkleidung bildenden Faserlagen angeht, so wird die Gesamtheit dieser Lagen durch das versteifte Harz PEEK verpreßt, derart, daß ein Kasten gebildet wird, der mit seiner Füllung die Torsionssteifigkeit des Blattes 1 gewährleistet, wobei die dünne PEI-Harzschicht den Gehalt an Harz an der Übergangsfläche von der Schale 6 zu seiner Füllung verstärkt und eine Homogenisierung dieser Übergangsfläche erlaubt.
  • Die vorderen und hinteren Füllkörper 9 bzw. 10 sind jeweils aus einem eingespritzten thermoplastischen Matrizenverbundwerkstoff aus PEEK-Harz gebildet, in das kurze Verstärkungsfasern aus Carbon eingelassen sind, welche die Matrize ungefähr zu 30% der Masse beanspruchen.
  • Der Längsträger 7 wird aus einem einzigen gestreckten Verbundstrang aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden, in Längsrichtung entsprechend der Achse A-A ausgerichteten und ebenfalls durch das PEEK-Harz verpreßten Carbonfasern gebildet. Dieser Strang ist in der Schale 2 als gestreckter Streifen mit vollem Querschnitt angeordnet, umgeben von einer dünnen Schicht aus PEI-Harz, und hat, wie bereits erwähnt wurde, in einem mehr oder weniger langen Abschnitt auf der Seite des Blattendes 3 eine rechteckige oder kreuzartige Form, ist jedoch stets rechteckförmig in dem zum Blattfuß 4 benachbarten Bereich. Durch die oberen und unteren Seitenflächen dieses Stranges und die dünne Schicht aus PEI-Harz, welche die Übergangsfläche homogenisiert, ist der Längsträger 7 entweder unmittelbar oder über die eingespritzten Füllkörper 9 und 10 mit der Schale 6, in welcher er aufgenommen ist, steif verbunden. Dieser Strang erstreckt sich axial unter Durchquerung des röhrenförmigen Fußes 4 bis zum Ende der Schale 6 und bildet somit mit seinem aus dem profilierten Teil 2 heraustretenden Abschnitt den Wurzelteil 5 dieses Blattes. In Höhe der Übergangszone 12, durch welche sich die Schale 2 an den diese axial verlängernden Fuß 4 anschließt, unterteilt sich der einen Rechteckquerschnitt aufweisende Strang des Längsträgers 7 in zwei gleiche Bündel 13a und 13b, die jeweils ebenso die Form eines Streifens von rechteckförmigem Querschnitt so wie derjenige des rechteckförmigen Bereichs des Längsträgers 7 in der Schale 6 haben und die sich fortschreitend voneinander in einer senkrecht zur größeren Ausdehnungsrichtung ihrer Querschnitte liegenden Richtung entfernen. Am axialen Ende des Wurzelteils 5 an der zum Fuß 4 entgegengesetzten Seite weisen die beiden Bündel 13a und 13b dieses Wurzelteils 5 jeweils einen Verbindungsendbereich 14a bzw. 14b parallel zum Verbindungsendbereich jeweils des anderen Bündels 13a bzw. 13b auf, wodurch jedes der Bündel 13a und 13b zu einem gemeinsamen blättengen Anschluß 15 vereinigt wird, der den Verbindungsanschluß vom Wurzelteil 5 zu einer Nabe (nicht dargestellt) des Rotors bildet. Die beiden Anschlußbündel 13a und 13b des Blattes, die sich im wesentlichen in der Längsverlängerung der Schale 6 und des in dieser Schale innen befindlichen Teils des Längsträgers 7 erstrecken, haben also jeweils die gleiche Verbundstruktur wie der Teil des Längsträgers 7 innen in der Schale 6, mit welchem sie ein Teil bilden, und jedes der Bündel 13a und 13b ist um seine Längsachse verdrehbar, so daß das Wurzelteil 5 selbst um die Längsachse A-A verdrehbar ist.
  • Ein solches Blatt mit einem aus mehreren gestreckten und verdrehbaren Verbundbündeln gebildeten Wurzelteil, dessen Naben-Verbindungsendbereich einstückig aus einem blätterigen Anschluß zur Verbindung mit einer Rotornabe ist, deren Aufbau Mittel aufweist, die an die Rückhaltung eines solchen blätterigen Anschlusses angepaßt sind, ist genauer in der vorher bereits erwähnten, verbundenen Anmeldung der Anmelderin beschrieben, auf welche im Zusammenhang mit einer genaueren Ausführung des blätterigen Anschlusses sowie mit dem Aufbau der Nabe und der Anbringung des blätterigen Anschlusses an der Nabe vorteilhaft zurückgegangen wird.
  • Es ist daran zu erinnern, daß der blätterige Anschluß 15 ein unteres blätteriges Element 15a, ein oberes blätteriges Element 15b und ein eingeschachteltes blätteriges Element lsc aufweist, die jeweils lotrecht übereinander angeordnet sind, so daß der Verbindungsendbereich 14a des unteren Streifens 13a sandwichartig zwischen dem unteren blätterigen Element 15a und dem eingeschachtelten blätterigen Element 15c und der Verbindungsendbereich 14a des oberen Streifens 13b sandwichartig zwischen dem eingeschachtelten blätterigen Element 15c und dem unteren blätterigen Element 15b aufgenommen ist. Jedes der blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c besteht aus einem Stapel aus mehreren Gewebelagen von durch PEEK-Harz verpreßten Carbonfasern, deren Faserrichtungen von Kette und Schuß im wesentlichen unter 45º in bezug auf die Längsachse des Streifens 13a oder 13b ausgerichtet sind, oder aus einem Stapel aus mehreren Vlieslagen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, die durch das PEEK-Harz verpreßt sind, wobei die Vliese in einem Stapel wechselweise gegeneinander gekreuzt sind, derart, daß die Richtung der in einer Richtung verlaufenden Fasern eines Vlieses im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Fasern des oder der jeweils benachbarten Vliese verläuft, wobei die Ausrichtung der Vliese des Stapels so ist, daß die in einer Richtung verlaufenden Fasern verschiedener Vliese sich im wesentlichen unter 45º in bezug auf die Längsachse des Bündels 13a oder 13b erstrecken. Beispielsweise kann jedes der unteren blätterigen Elemente 15a und oberen blätterigen Elemente 15b aus einem Stapel von neun Gewebelagen oder aus sechzehn Vliesen bestehen oder auch, als Variante, aus einem Stapel, der Gewebelagen und Vlieslagen aufweist. Das eingeschachtelte blätterige Element 15c ist ein Stapel, der aus den gleichen Gewebelagen und/oder Vlieslagen besteht, dessen Stärke jedoch doppelt so groß ist wie diejenige des unteren und oberen blätterigen Elements 15a bzw. 15b, wobei das eingeschachtelte Element 15c beispielsweise dadurch realisiert wird, daß zwei blätterige Elemente wie das untere Element 15a oder das obere Element 15b übereinander angeordnet werden.
  • Wie in den Figuren 2 bis 8 dargestellt ist, weisen die drei blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c in Grundrißansicht die gleiche seitlich aufgeweitete Form wie die zwei Seiten der Endbereiche 14a und 14b auf, welche von im wesentlichen rechteckiger Form in der Verlängerung und am Ende der Streifen 13a und 13b sind.
  • Die aufgeweitete Form jedes blätterigen Elements 15a, 15b und 15c in bezug auf die Endbereiche 14a und 14b wird begrenzt durch die Randflächen dieser Elemente, die in bezug auf die Endbereiche 14a und 14b seitlich vorspringend sind und die in dem Bereich jedes blätterigen Elements, der zur Schale 6 hingewandt ist, eine konkave Zone 16 mit einer seitlich zu einer oder der anderen Seite des Blattes und zur Schale 6 hin zugewandten Konkavität aufweisen, während im Endbereich der blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c, der der Schale 6 abgewandt ist, die Randflächen dieser blättengen Elemente ebene Zonen 17 aufweisen, die zueinander konvergieren, wobei auf den blätterigen Elementen ein Endbereich auf eine im wesentlichen trapezförmige Gestalt beschränkt wird.
  • Zur Anfüllung des begrenzten Raumes zwischen den in bezug auf die Endbereiche 14a und 14b vorspringenden Abschnitten von zwei benachbarten blätterigen Elementen 15a, 15b und 15c umfaßt der blätterige Anschluß 15 auch vier blätterige Elemente zur seitlichen Füllung, von denen zwei Elemente 18a (siehe Figur 8) jeweils als Stütze gegen eine der Randflächen des Endbereichs 14a und sandwichartig zwischen den vorspringenden seitlichen Abschnitten des unteren und des eingeschachtelten blätterigen Elements 15a bzw. 15c angeordnet sind und von denen die anderen beiden Elemente 18b jeweils als Stütze gegen eine der Randflächen des Endbereichs 14b und sandwichartig zwischen den vorspringenden seitlichen Abschnitten des eingeschachtelten und des oberen blätterigen Elements 15c bzw. 15b angeordnet sind. Die blätterigen Elemente 18a und 18b zur seitlichen Füllung sind von einer blätterigen Struktur analog zu derjenigen der anderen blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c, also aus PEEK/Carbon, und ihre Randfläche, die derjenigen, mit der sie jeweils an einem der Endbereiche 14a und 14b anliegen, gegenüberliegt, weist ebenso wie die Randflächen der blätterigen Elemente isa, lsb und lsc eine konkave Zone 19 auf, die in der Verlängerung der konkaven Zonen 16 der blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c liegt genauso wie eine ebene Zone 20, die in der Verlängerung der ebenen Zonen 17 der blätterigen Elemente 15a, 15b und 15c liegt und die also mit der ebenen Zone 20 des entsprechenden anderen blätterigen Elements zur seitlichen Füllung 18a oder 18b konvergent ist.
  • Die Vereinigung zu einem Stück von allen blätterigen Elementen 15a, 15b, 15c, 18a, 18b des blätterigen Anschlusses 15 an den Endbereichen 14a und 14b der beiden Streifen 13a und 13b des Wurzelteus 5 wird durch die Versteifung des Harzes PEEK gewährleistet, das alle Verstärkungsfasern aus Carbon in Vlieslagen aus in einer Richtung verlaufenden Fasern oder Gewebelagen verpreßt, die die blätterigen Elemente des Anschlusses 15 ebenso wie die Streifen 13a und 13b und ihre Endbereiche 14a, 14b bilden.
  • Zur Vereinfachung der Ausführung des Längsträgers 7 wird am integrierten Wurzelteil 5 der einzige Verbundstrang des Längsträgers aus zwei Bündeln von gleicher Beschaffenheit gebildet, die jeweils aus einem zieh-stranggepreßten Streifen gebildet werden, der mehrere übereinander angeordnete Vliese aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern aus Carbon, die entsprechend der Richtung A-A des Blattes verlaufen und mittels des Harzes PEEK verpreßt sind, aufweist, wobei die verschiedenen übereinander angeordneten Faservliese jedes Streifens durch Übereinanderanordnung einer gleichen Anzahl gleicher abgeschnittener Längen von einem Band aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon mit in einer Richtung und zwar in Längsrichtung verlaufenden Carbonfasern erhalten werden können. Die beiden zieh-stranggepreßten Streifen werden mit Abstand zueinander über einen Teil ihrer Länge gehalten, der das Wurzelteil 5 bildet, dank des blätterigen Anschlusses 15, wo sie durch ihre entsprechenden Enden zu einem Stück vereinigt sind, wogegen die beiden ziehstranggepreßten Streifen über den Rest ihrer Länge von einer dünnen Schicht aus PEI-Harz umgeben sind unter Zwischeneinfügung dreier Vliese aus in einer Richtung und zwar in Längsrichtung verlaufenden Carbonfasern, die durch das PEEK- Harz verpreßt sind, um den von der Schale 6 aufgenommenen Teil des Längsträgers 7 zu bilden.
  • Im Betrieb beanspruchen die auf das Blatt 1 einwirkenden Zentrifugalkräfte den Längsträger 7 in Längsrichtung derart, daß sein blätteriger Anschluß 15 durch die seitlich gebildeten konkaven Aussparungen an den beiden Rändern durch die Randflächen 16 und 19 seiner blätterigen Elemente zum Anschlag kommt gegen Fassungen, von denen zumindest eine entfembar ist, um eine einzelne Demontage des Blattes zu erlauben, und die auf der Nabe vereinigt sind und jeweils an einer der Seiten des Wurzelteus gelegen sind, wobei sie sich in einer Richtung erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsebene des Blattes verläuft, die hinwiederum im wesentlichen parallel zu den großen oberen und unteren Flächen der blätterigen Elemente und der verdrehbaren Streifen des Wurzelteils 5 sind.
  • Der Fuß 4, der im Schnitt in den Figuren 5 bis 7 dargestellt ist, umfaßt zwei komplementäre Halbschalen 21a und 21b, von denen jede im wesentlichen die Gestalt einer Hälfte eines mit variablem Querschnitt versehenen Rohrs hat, das axial in einer diametralen Ebene aufgeschnitten ist; diese beiden Halbschalen 21a und 21b sind an ihren Längskanten derart zusammengefügt, daß ihre Rohrgestalt wiederhergestellt wird, und sie werden jeweils durch eine verstärkte axiale Verlängerung gebildet, die von einer bzw. von zwei Verkleidungen 6a und 6b der Schale 6 gebildet wird. Jede Halbschale 21a oder 21b ist geschichtet ausgebildet und umfaßt nicht nur die dünne Schicht aus PEI-Harz und die verschiedenen Lagen von Gewebe oder Vlies aus mit dem PEEK-Harz verpreßten Fasern, die allesamt die von ihr verlängerte Verkleidung 6a oder 6b bilden, sondern außerdem in Höhe dieser Verlängerung drei zusätzliche Verstärkungslagen, die beispielsweise Lagen aus PEEK/Carbon-Gewebe sind, deren Kett- und Schußfaserrichtungen zum einen im wesentlichen parallel und zum anderen im wesentlichen senkrecht zur Längsachse A-A des Blattes verlaufen, wobei diese zusätzlichen Verstärkungslagen über die anderen Verkleidungslagen kommen.
  • Zur Versteifung des Fußes 4, dem man eine ausreichende Stärke gibt, werden diese Halbschalen 21a und 21b innen durch eine röhrenförmige Manschette 22 verstärkt. Diese Manschette 22 weist einen axialen und zentralen Durchgang 23, der von den beiden Streifen 13a und 13b des Wurzelteils durchlaufen wird, in der Nähe und in gleicher Höhe ihrer vom Streifen des Längsträgers 7 in der Schale 6 ausgehenden Aufteilung auf. Dieser Durchgang 23 wird durch eine innere seitliche Oberfläche von im wesentlichen kegelstumpfförmiger Allgemeinform begrenzt, wobei die kleinere Grundfläche zur Schale 6 hingewandt ist. Die Manschette 22 weist außerdem eine äußere seitliche Oberfläche von ebenso im wesentlichen kegelstumpfförmiger Allgemeinform auf, jedoch mit der großen Grundfläche zur Schale hingewandt, also mit einer im Vergleich zu derjenigen des inneren Durchgangs 23 umgekehrten Konizität. Die Manschette 22, die von den Halbschalen 21a und 21b umgeben ist, deren Form derjenigen der äußeren seitlichen Oberfläche der Manschette 22 entspricht, gegen die sie eingesetzt werden, verjüngt sich in fortschreitender Weise von ihrem in der Nähe der Schale 6 liegenden Ende bis zu ihrem dem blätterigen Anschluß 15 zugewandten Ende. Wie die Füllkörper 9 und 10, die sie im Fuß 4 verlängert, wird die Manschette 22 durch Einspritzung von Verbundwerkstoff mit kurzen Verstärkungsfasern aus Carbon realisiert, die in die PEEK-Matrize eingelassen sind, welche in der Verstärkungsfasermasse zu 30% angefüllt ist.
  • Die Halbschalen 21a und 21b, die beide miteinander und mit der Manschette 22 zu einem Stück vereinigt sind, bilden einen Stutzen 21 zur Einstellung der Steigung des Blattes, der in einem Lager zum Einbauen und Drehen des Blattfußes 4 auf einer Nabe angeordnet ist. Dieser in den Figuren 1, 2 und 8 sichtbare Stutzen 21 weist hinsichtlich seiner inneren und äußeren seitlichen Oberflächen eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Allgemeinform auf, mit der großen Grundfläche zur Schale 6 zugewandt.
  • Um seine Anlenkung an eine gemeinsame Einstelleinrichtung der Steigung, d.h. des Anstellwinkels, der Blätter einer mehrere Blätter wie z.B. das Blatt 1 aufweisenden Mehrblatt- Nabe mit variabler Steigung zu erlauben, umfassen der Stutzen 21 und die Manschette 22 radial nach außen vorspringend einen Steigungs-Einstellhebel 25. Dieser Hebel 25 ist von einer Öffnung 26 zur Aufnahme eines Gelenklagers zur Verbindung mit einer Sammeleinstelleinrichtung der Steigung durchbohrt, in einer Weise, die in der vorher genannten verbundenen Anmeldung sowie in den vorerwähnten Patenten beschrieben ist, auf welche zum Zwecke einer höheren Genauigkeit über diese Anordnung und über den Aufbau der Einrichtung zur Sammelsteuerung der Steigung verwiesen wird.
  • In einer schwereren Variante kann dieser Stutzen ein um die Halbschalen 21a und 21b angebrachter metallischer Stutzen sein, wie er im Zusammenhang mit der Fig. 14 des vorher erwähnten Patents FR-2 616 409 beschrieben ist, und seine Anbringung kann derjenigen nach der Figur 16 des selben Patents entsprechen, wobei der metallische Stutzen dann durch Verklebung oder Aufschrumpfung auf den Fuß des zusammenge bauten Blatts aufgesetzt wird. In bekannter Weise wird die Montage mittels Aufschrumpfung durch Aufheizen des Stutzens, Warmaufziehen desselben auf den Blattfuß und nachfolgendes Abkühlen desselben gewährleistet.
  • Schließlich ist der Stutzen 21 einstückig vereinigt und wird in Höhe jedes seiner axialen Enden von einem aus Metall oder Keramik ausgeführten Ring 27 bzw. 28 umgeben, der eine Drehlagerfläche des Stutzens 21 auf der Nabe bildet, wobei diese Ringe 27 und 28 mit dem Stutzen 21 durch Verklebung oder Aufschrumpfung oder in der Phase der Einspritzung und des Zusammenbaus des Blattes beim später noch beschriebenen Verfahren zu einem Stück vereinigt werden.
  • Das Blatt 1 ist somit derartig ausgebildet, daß alle seine Bestandteile mit Ausnahme der Ringe 27 und 28 und eventuell des Stutzens 21 aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon ausgeführt werden, wobei der Zusammenbau der verschiedenen Bestandteile und der Zusammenhalt des Blattes durch das Harz PEEK unter sehr partieller Hilfe der dünnen Schichten aus PEI gewährleistet werden.
  • Eine Variante dieses Blattes ist in Figur 9 dargestellt. Das Blatt 31 gemäß dieser Variante unterscheidet sich im wesentlichen von demjenigen nach den Figuren 1 bis 8 nur durch den Aufbau seines Wurzelteils 35, der nicht mehr mit einem blättrigen Anschluß, sondern mit einem Wurzelteil 35 mit Verbindungsschleife ausgestattet ist. Bei dieser Variante wird der Längsträger 37 ebenso aus einem Strang mit durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern aus Carbon, die durch das Harz PEEK verpreßt sind, gebildet, der zwei parallele und zusammengefügte Teile entlang der Längsachse des Blattes 31 zur Bildung zweier zusammengefügter und in der Schale 36 im Strömungs- oder Profilteil 32 des Blatts 31 untergebrachter Längsträgerbündel aufweist. Diese Bündel des Längsträgers 37 werden miteinander durch einen im wesentlichen abgeflachten Schleifenteil verbunden der den eigentlichen Wurzelteil 35 bildet und dessen Ende außerhalb der Schale 36 als Schleife 38 aufgerollt ist und einen Schleifenanschluß zur Verbindung mit der Nabe (nicht dargestellt) bildet, um eine Fassung zu umgreifen, durch welche das Blatt 31 dazu bestimmt ist, einzeln in lösbarer Weise an der Nabe mittels eines Bolzens in der in den vorher erwähnten Patenten beschriebenen Weise befestigt zu werden. Dieser Schleifenanschluß 38 ist mit den beiden in der Schale 36 untergebrachten Bündeln des Längsträgers 37 durch zwei Strangteile, die zwei verdrehbare Anschlußbündel 37a und 37b des Wurzelteils 35 bilden, verbunden. Für den Rest des Aufbaus dieses Blattes 31 befindet sich in der Schale 36 wiederum ein vorderer Füllkörper (nicht dargestellt) und ein hinterer Füllkörper 40, die eingespritzte körper aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon mit kurzen Verstärkungsfasern sind, wobei die Schale 36 wie die Schale 6 des Blattes 1 ausgeführt ist und der in Figur 9 ohne seine Rotationsringe dargestellte Blattfuß 34 ebenso geschichtete und verstärkte, die geschichteten Druck- und Saugseitenverkleldungen der Schale 36 verlängernde Halbschalen 41a und 41b mit drei zusätzlichen Lagen aus Verstärkungsgewebe PEEK/Carbon zur Bildung eines Stutzens zur Einstellung der Steigung und eine innere Verstärkungsmanschette 42 aufweist, die durch Einspritzung von Verbundwerkstoff PEEK/Carbon mit kurzen Verstärkungsfasern realisiert wird.
  • Das Herstellungsverfahren des Blattes nach den Figuren 1 bis 8 umfaßt einen wesentlichen Schritt zum Verbinden durch Einspritzen unter Druck, der die Verbindung gewisser Bestandteile aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon des Blattes gestattet, nachdem diese Bestandteile in Gestalt von Elementarstücken vorgefertigt worden sind, durch Einspritzen eines verflüssigten thermoplastischen PEEK-Matrizenverbundmaterials mit in der Matrize eingetauchten Carbon-Verstärkungsfasern, das die anderen Bestandteile aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon des Blattes bildet und die Verbindung zwischen den vorgefertigten Elementarstücken gewährleistet.
  • Bei der Realisierung jeder Druckseiten- und Saugseitenverkleidung 6a oder 6b in der Gestalt eines vorgefertigten Elementarstückes aus PEEK/Carbon-Verbundwerkstoff beginnt man mit dem Realisieren einer Scheibe 50 (siehe Figur 10), die aus der Übereinanderanordnung von ebenso vielen ebenen, sich in einem semi-rigiden Zustand befindlichen, rechteckförmigen Lagen aus durch PEEK-Harz verpreßten Carbonfasern besteht wie die Verkleidungen 6a und 6b Lagen enthalten, und die in gleicher Art, d.h. für das betrachtete Beispiel und vom Inneren zum Äußeren der Schale 6 zwei Vlieslagen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, die entsprechend der Breitenausdehnung der Scheibe 50 orientiert sind, deren Richtung der Längsrichtung oder Spannweite der Schale 6 entspricht und die größer als zweimal die Spannweite dieser Schale ist, und zumindest eine obere Gewebelage aus durch PEEK-Harz verpreßten Carbonfasern, deren Richtungen der Schuß- und Kettfasern unter 45º in bezug auf die Breitenausdehnung der Scheibe 50 geneigt sind, aufweist. Der Stapel umfaßt auch drei Verstärkungsbänder 51 von konstanter Breite, jedoch z.B. von anwachsender Stärke von einem Band 51 zum anderen vom äußersten Band zum innersten Band des Stapels, wobei diese Bänder 51 ebenso im semi-rigiden Zustand und aus mit PEEK-Harz verpreßtem carbonfasergewebe sind, wobei aber die Richtungen der Kett- und Schußfasern zum einen entsprechend der Breitenausdehnung bzw. zum anderen entsprechend der Längenausdehnung der Scheibe 50 ausgerichtet sind, wobei sich diese Bänder 51 in Längsrichtung durch den mittleren Teil der Scheibe 50 erstrecken, und dieser mittlere Teil dazu vorgesehen ist, als Halbschalen 21a und 21b ausgebildete, verstärkte Verlängerungen der Verkleidungen 6a und 6b der Schale 6 zu bilden. Auf der Oberfläche des Stapels, die dazu bestimmt ist, dem Inneren der Schale zugewandt zu sein, wird außerdem eine dünne Schicht aus PEI- Harz angeordnet, um den Harzgehalt an der Übergangsfläche zu den inneren Bestandteilen der Schale zu verstärken und diese Übergangsfläche zu homogenisieren.
  • Der Stapel aus diesen Lagen und Bändern wird auf eine Schmelztemperatur der PEEK Matrize in der Größenordnung von 400ºC aufgeheizt und in einer Verdichtungsform einem schwachen Druck in der Größenordnung von 0,1 bis 0,5 MPa ausgesetzt, um die Verbindung zwischen den verschiedenen Lagen und Bändern der Fasern durch die Matrize sicherzustellen. Dann wird der Stapel abgekühlt, und man erhält aufgrund Verfestigung des PEEK-Harzes eine vorverdichtete Scheibe 50, im wesentlichen aus Verbundwerkstoff PEEK/Carbon in im wesentlichen steifen Zustand, in welchem man dann mittels eines Fluidstrahls Platten wie z.B. 52a und 52b ausschneidet, die im wesentlichen Ende an Ende entsprechend der Breite der Scheibe 50 angeordnet und einander an den Verlängerungen zugewandt sind, die dazu bestimmt sind, die Halbschalen 21a und 21b des Blattfußes zu bilden, wobei jede dieser Platten 52a und 52b die ins Flache abgewickelte Form der Druckseitenverkleidung 6a bzw. der Saugseitenverkleidung 6b bildet.
  • Jede flache Platte 52a oder 52b wird dann in die gewünschte Form der entsprechenden Druckseitenverkleidung 6a bzw. Saugseitenverkleidung 6b durch Pressung in einer Preßform gebracht.
  • Dieses Preßverfahren wird, wie in den Figuren 11 und 12 dargestellt ist, in einer Preßform ausgeführt, die ein unteres, die Matrize bildendes Formteil 53a und ein oberes, den Stempel bildendes Formteil 53b umfaßt, die jeweils eine von zwei Vertiefungen 54a und 54b entsprechend den inneren und äußeren Formen der geschichteten Verkleidung 6a oder 6b aufweisen, die die Preßform 53 zu realisieren erlaubt.
  • Beispielsweise gestattet die Preßform 53 nach den Figuren 11 und 12 die Informbringung der Druckseitenverkleidungen 6a. Die innere Vertiefung 54a am unteren Formteil 53a entspricht somit der äußeren Form der Druckseitenverkleidung 6a, wogegen die innere Vertiefung am oberen Formteil 53b der inneren Form dieser gleichen Druckseitenverkleidung 6a entspricht. Gemäß der Figur 11 ist zwischen den beiden zueinander beabstandeten und jeweils auf einer geringeren Temperatur als die Schmelztemperatur der PEEK Matrize, z.B. in der Größenordnung von 150ºC, gehaltenen Formteilen 53a und 53b die flache Platte 52a angeordnet, die die gleiche Struktur wie die Druckseitenverkleidung 6a, aber in einer Form derselben, wie sie ins Flache abgewickelt ist, hat. Diese Platte 52a wird in der Form 53 nach Vorheizen auf eine Temperatur in der Größenordnung von 400ºC gebracht, z.B. mit Infrarot oder aufgrund Durchlaufens eines Tunnelofens mit gepulster Heißluft, wonach die beiden Halbformen 53a und 53b zum Sicherstellen der Informbringung in das gewünschte Profil der Druckseitenverkleidung 6a geschlossen werden, wie in Figur 12 dargestellt ist. Nach Abkühlung in der geschlossenen Form 53 verfestigt sich die PEEK-Matrize, die Form wird geöffnet und die Druckseitenverkleidung 6a kann aus der Form gehoben werden, wie in den Figuren 13 und 14 dargestellt ist. Die Querschnitte nach den Figuren 17 und 18 stellen die Entwicklung der Verwindung dieser Druckseitenverkleidung 6a im Strömungsteil 2 des Blattes dar und die Querschnitte nach den Figuren 15, 16 und 19 zeigen die in der axialen Verlängerung der Druckseitenverkleidung 6a gebildete Halbschale 21a mit ihrer ein U-förmiges Querprofil aufweisenden Hälfte 25a des Einstellhebels 25 für die Steigung.
  • Die Druckseitenverkleidung 6b wird in gleicher Weise durch Pressung einer Platte 52b in einer zur Form 53 analogen Preßform verwirklicht, wobei die Vertiefungen der beiden Formteile jeweils der äußeren bzw. der inneren Form dieser Saugseitenverkleidung 6b sowie ihrer Halbschale 21b mit deren Hälfte des Steigungshebels entsprechen.
  • Das Elementarstück aus PEEK/Carbon-Verbundwerkstoff, das den Längsträger 7 mit am blätterigem Anschluß 15 integriertem Wurzelteil bildet, wird in folgender Weise ausgeführt. Es wird eine Scheibe 55 (siehe Figur 20) durch Stapeln von z.B. sechzehn rechteckigen Lagen aus Vlies von durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, die mittels des Harzes PEEK verpreßt sind, im steifen Zustand verwirklicht, wobei die Vliese von einer Lage des Stapels zur nächsten derart gekreuzt sind, daß die Ausrichtung der Fasern einer Lage in bezug auf die Fasern der benachbarten Lage oder Lagen im Stapel senkrecht ist, und daß die Ausrichtung der Fasern der verschiedenen Vliese im wesentlichen 450 in bezug auf die Richtung der Längsausdehnung oder der Breitenausdehnung der Scheibe 55 ist. Der Stapel wird dann in einem Verdichtungsdruckkessel verdichtet, in welchem der Stapel auf eine Temperatur in einer Größenordnung von 400ºC zur Schmelzung des PEEK-Harzes gebracht wird, und einem Druck in einer Größenordnung von 0,1 bis ungefähr 0,5 MPa unterzogen, durchgeführt von einer Presse im Druckkessel oder durch die Technik des "Unterdrucksacks", d.h., daß der Stapel in einer dichten Blase aus einer dünnen Polyimid-Schicht, z.B. mit der Handelsbezeichnung UPILEX S, angeordnet wird, die die Schmelztemperatur der PEEK-Matrize aushält, wobei diese Blase mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, die die Errichtung einer relativen Leere in der Blase zur Verdichtung des Stapels erlaubt. Nach Abkühlung und Verfestigung des PEEK-Harzes, das alle Lagen des Stapels zu einem Stück vereinigt, erhält man dann eine vorverdichtete Scheibe 55, aus der man dann mittels Fluidstrahl blätterige Elemente 56 ausschneidet, von denen jedes eine Form und eine Struktur hat, die es ihm erlauben, das untere blätterige Element 15a oder das obere blätterige Element 15b des blätterigen Anschlusses 15 zu bilden, wogegen zwei übereinander angeordnete blätterige Elemente 56 notwendig sind, um das eingeschachtelte blätterige Element 15c dieses blätterigen Anschlusses 15 zu bilden.
  • Als Variante läßt sich die Scheibe 55 durch Verdichtung von neun Gewebelagen aus durch PEEK-Harz verpreßten Carbonfasern, deren Schuß- und Kettfaserrichtungen unter 450 in bezug auf die Breiten- oder Längenausdehnungsrichtung der Scheibe 55 geneigt sind, zusammensetzen.
  • Die blätterigen Elemente 18a und 18b zur seitlichen Füllung des blätterigen Anschlusses 15 werden ebenso durch Fluidstrahl aus der Scheibe 55 oder, falls erforderlich, aus einer analogen anderen vorverdichteten Scheibe von geeigneter Stärke ausgeschnitten.
  • Der eigentliche Längsträger 7 wird im wesentlichen aus zwei durch Zieh-Strangpressung realisierte Streifen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern gebildet, die durch PEEK-Harz verpreßt sind. Jeder Streife-n ist ein zieh-stranggepreßtes Profil, das mittels eines bekannten Verfahrens und mit Hilfe einer bekannten Einrichtung hergestellt wird, wobei auf die wesentlichen Eigenschaften im weiteren Verlauf noch eingegangen wird.
  • Es ist bekannt, daß Zieh-Strang-Pressen ein Herstellungsverfahren durch Extrusion mittels Ziehens ist, das für organische Matrizenverbundmaterialien spezifisch ist und das die Durchlaufrealisierung voller oder hohler Profile und mit konstantem Querschnitt gestattet. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, durchgehende Verstärkungsfasern in der Form von Fasersträngen aus Carbon durch einen Imprägnierungsbehälter mit Harz zu ziehen, wonach dann ein geheiztes Spritzmundstück, in welchem die Informbringung durch Verdichten des zieh-stranggepreßten Profils aus PEEK- Harz ausgeführt wird, die Carbonfaserstränge einhüllt. Diese zieh-stranggepreßten Profile können hohe Raten, in der Größenordnung von 40 bis 60%, von Verstärkungsfasern im Volumen und somit gute mechanische Leistungsvermögen in Längsrichtung aufweisen. Die Zieh-Strangpressung erlaubt auch die Durchlaufformung von geschichteten Profilen, wobei die Profile mittels Ziehens von getränkten Faservliesen durch ein Spritzmundstück bearbeitet werden. Während des Durchlaufens im geheizten Spritzmundstück werden die Vliese verdichtet und bilden am Ausgang ein Profil mit genauen Abmessungen und von gutem Oberflächenaussehen. Dieses Verfahren gestattet also die Realisierung voller Profile aus PEEK-Harz mit Verstärkung aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, welche die zur Realisierung des Längsträgers 7 des Blattes benutzten Streifen bilden. Die Zieh- Strangpreßanlage, die die Erstellung dieser Profile erlaubt, ist klassisch und wird somit nicht im einzelnen beschrieben.
  • Derartige zieh-stranggepreßte Profile von ausgezeichneter dimensionsgerechter Stabilität weisen eine bemerkenswerte Steifigkeit sowie eine gute Absorptionsfähigkeit von Vibrationen auf, wenn sie Ermüdungsbeanspruchungen ausgesetzt werden. Diese zieh-stranggepreßten Profile sind also dazu geeignet, als Längsträgerstreifen in den während ihrer langen Lebensdauer mechanisch und thermisch stark beanspruchten Blättern verwendet zu werden.
  • In diesem Beispiel wird das zieh-stranggepreßte Profil jedes Streifens ausgehend von Bändern oder Vliesen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, die durch das PEEK-Harz verpreßt sind, mittels Durchlaufens durch ein Spritzmundstück verwirklicht, das auf eine die Schmelzung der PEEK-Matrize zulassende Temperatur von ungefähr 400ºC gebracht ist. Jeder der beiden identischen zieh-stranggepreßten Streifen 57a und 57b des Längsträgers 7 wird z.B. aus einem zieh-stranggepreßten Profil von sechzehn Vliesen aus solchen Fasern gebildet. Wie in der Figur 21 dargestellt ist, werden die zieh-stranggepreßten Streifen 57a und 57b zur Verdichtung des Längsträgers 7 in einer Form 60 angeordnet, die ein unteres Formteil 60a und ein oberes Formteil 60b umfaßt, die jeweils eine innere Vertiefung, die die Form des unteren Teils bzw. des oberen Teils des hergestellten Längsträgers 7 hat, aufweisen, mit Ausnahme in bezug auf den blätterigen Anschluß 15, für den die entsprechende Vertiefung im wesentlichen im unteren Formteil 60a vorgesehen ist. Die Streifen 57a und 57b werden längs des Teils ihrer Länge, die in der Schale 6 untergebracht werden muß, übereinander angeordnet und zwar unter Zwischeneinfügung zwischen ihnen von drei im semi-rigiden Zustand befindlichen Vliesen 58 aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Carbonfasern, die in Längsrichtung ausgerichtet und mittels des PEEK-Harzes verpreßt sind.
  • Vor der Einbringung der Streifen 57a, 57b und der Vliese 58 in die Form 60 wird eine dünne PEI-Harzschicht von einer Stärke von ungefähr 0,1 mm in den Vertiefungsteil des unteren Formteils 60a, der dem in der Schale 6 untergebrachten Teil des Längsträgers 7 entspricht, eingebracht. Nach Stapelung des Streifens 57a, der Vliese 58 und des Streifens 57b in diesem Formunterteil 60a wird dann die dünne PEI-Harzschicht über die Streifen 57a, 57b und die Vliese 58 eingezogen, so daß die wesentlichen Elemente des in der Schale 6 untergebrachten Teils des Längsträgers eingehüllt werden. Diese dünne PEI-Harzschicht ist zur Verstärkung des Harzgehalts an der Übergangsfläche zwischen dem Längsträger 7 und den anderen Bestandteilen in der Schale 6 vorgesehen. Um die beiden Teile in der Längsausdehnung der beiden Streifen 57a und 57b, die die verdrehbaren Streifen 13a und 13b des Wurzelteils 5 bilden sollen, mit Abstand auseinander zu halten, ist ein keilförmiges Werkzeug 59 aus Stahl zwischen diesen Teilen der Streifen 57a und 57b eingefügt. Jeder der Endbereiche dieser getrennten Teile der Streifen 57a und 57b, wobei ein Endbereich zur Bildung des Verbindungsendbereichs 14a oder 14b des entsprechenden verdrehbaren Streifens 13a bzw. 13b vorgesehen ist, ist in Sandwichbauweise zwischen zwei vorgefertigten blätterigen Elementen 56, so wie sie aus der vorverdichteten Scheibe 55 nach der Figur 20 1ausgeschnitten werden, angeordnet. Die beiden somit unmittelbar übereinander angeordneten blätterigen Elemente 56 zwischen den Endbereichen der beabstandeten Teile der beiden Streifen 57a und 57b sind direkt hinter dem Stahlkeil 59 angeordnet, auf dessen Flächen ein Formausheber aus Aerosol, z.B. von demjenigen Typ, der unter der Bezeichnung "FREKOTE" bekannt ist, vor Einbringung zur Verdampfung gebracht wird. Diese Formaushebelage bezweckt, den Rückzug des lösbaren Werkzeugs, das durch den Stahikeil 59 gebildet wird, nach der Verdichtung des Längsträgers zu erleichtern. Diese Verdichtung wird durch Schließung der Form gewährleistet, wie in Figur 22 dargestellt ist, wenn alle in der Form enthaltenen Verbundelemente auf eine Temperatur in der Größenordnung von 400ºC zur Sicherung des Schmelzvorgangs der PEEK-Matrize aufgeheizt und alle Bestandteile gleichzeitig einem Druck in der Größenordnung von 0,6 MPa unterworfen werden. Die drei Vliese 58 aus in einer Richtung verlaufenden Fasern, die gegenüberstehend zum Ende des lösbaren Keils 59 angeordnet sind und die in den Träger 7 durch die Verdichtungsoperation integriert werden, haben die Aufgabe jegliche Stärkenänderung der Streifen 57a und 57b des Längsträgers in Höhe der Spitze des metallischen Keils 59 zu vermeiden, aufgrund der Tatsache, daß diese Spitze keine Stärke von streng genommen null annehmen kann. Die PEEK-Matrize gewährleistet somit die Vereinigung der vier blätterigen Elemente 56 an den Enden der beabstandeten Teile der beiden Streifen 57a und 57b des Längsträgers zu einem Stück sowie die Vereinigung zu einem Stück der beiden unmittelbar übereinander angeordneten blätterigen Elemente 56 zur Bildung des eingeschachtelten blätterigen Elements 15c des blätterigen Anschlusses 15 und auch die Vereinigung unter sich zu einem Stück der übereinander angeordneten Teile der beiden Streifen 57a und 57b und der drei eingeschachtelten Faservliese 58. Nach Abkühlung und Verfestigung des PEEK-Harzes wird die Form 60 geöffnet und der verdichtete und zu einem einzigen Stück gefertigte Längsträger 7 wird aus der Form herausgehoben und weist den in den Figuren 23 und 24 dargestellten Aufbau auf, so wie bereits vorstehend beschrieben worden ist. Insbesondere bildet jeder der beiden zieh-stranggepreßten Streifen 57a und 57b des Längsträgers 7 zum einen ein in der Schale 6 untergebrachtes und mit dem entsprechenden Bündel des anderen Streifens zu einem Stück vereinigtes Bündel und zum anderen ein Anschlußbündel 13a oder 13b des Blattes, das mit dem anderen durch seinen Verbindungsendbereich 14a oder 14b vermittels des gemeinsamen blätterigen Anschlusses 15 verbunden ist.
  • Die beiden Verkleidungen 6a, 6b und der Längsträger 7, die in der Form von vorgefertigten Elernentarstücken aus thermoplastischem PEEK/Carbon-Verbundwerkstoff realisiert worden sind, diese Stücke werden in einer Form zur Verbindung des Blatts durch Einspritzung unter Druck angeordnet, was schematisch in der Figur 32 dargestellt ist; diese Form 61 umfaßt ein unteres Formteil 61a und ein oberes Formteil 61b, die mit komplementären inneren Vertiefungen versehen sind, die die Form des Druckseitenteils bzw. des Saugseitenteils des Blattes aufweisen, wobei die vorgefertigten Elementarstücke in der Form so angeordnet werden, daß sie in letzterer die jeweiligen Positionen belegen, die sie im Blatt 1 belegen.
  • Zu diesem Zweck ist es vorher erforderlich, den Längsträger 7 in einem Positionierungswerkzeug 62 anzuordnen, wie in den Figuren 28 bis 31 dargestellt ist. Dieses Werkzeug 62 umfaßt ein unteres Teil 62a und ein oberes Teil 62b, die zueinander komplementär und symmetrisch sind, so daß nur der Wurzelteil 5 und der blätterige Anschluß 15 des Längsträgers 7 eingehüllt sind, wobei derjenige Teil des Längsträgers 7 freigelassen wird, der dazu vorgesehen ist, in der Schale 6 untergebracht zu werden. Jedes untere Teil 62a oder jedes obere Teil 62b weist ein Fußstück 63 von im wesentlichen parallelepipedförmiger Gestalt mit einer inneren Aussparung auf, die ohne Spiel die untere bzw. die obere Hälfte des blätterigen Anschlusses 15 und mit Spiel die untere bzw. die obere Hälfte des Wurzelteils 5 aufnimmt, und jedes Fußstück 63 verlängert sich axial um einen Ansatz 64, der die Form eines im wesentlichen kegelstumpfförmigen halben Rohres mit kreisförmigem Querschnitt hat. In ihrem dem Fußstück 63 zugekehrten Teil verlängert die innere Aussparung am Ansatz 64 die innere Aussparung am Fußstück 63 und umfaßt mit Spiel die obere bzw. die untere Hälfte des Wurzelteils 5. Dagegen ist der Ansatz 64 in seinem Teil, der auf der dem Fußstück 63 abgekehrten Seite liegt, nach innen in einem Bereich 65 verstärkt ausgebildet mit einer inneren Aussparung im wesentlichen eines halben Kegelstumpfes, der praktisch ohne Spiel den Bereich des Wurzelteils 5 umfaßt, wo die Streifen 13a und 13b voneinander geringfügig beabstandet sind, und der von einem radial nach innen vorspringenden Ende 66 abgeschlossen wird, das gegen die untere bzw. obere ebene Fläche desjenigen Teils des Längsträgers 7 anliegt, wo sich die Streifen 13a und 13b verbinden. Auf diese Weise bilden die Ansätze 64 Formkerne zur Bildung des zentralen Durchgangs 23 des Fußes 4 (siehe Figuren 5 bis 7).
  • Parallel zur Achse seiner Aussparung weist jedes Fußstück 63 in seiner Berührungsebene mit dem anderen Fußstück 63 zur Schließung der Werkzeugteile 62a und 62b um das Wurzelteil 5 und seinen blätterigen Anschluß 15 eine halbzylinderförmige Rinne auf, die mit der gegenüberliegenden Rinne des anderen Fußstücks 63 einen Kanal bildet, in dem eine Achse 67 axial partiell eingeführt ist, so daß der Teil der Achse 67, der aus dem Werkzeug 62 herausragt, als Formkern zur Bildung der Aussparung 26 (siehe Figur 6) im Hebel 25 des Fußes 4 dient.
  • Die aus dem Längsträger 7, aus seinem Positionierwerkzeug 62 und aus der Achse 67 gebildete Gruppe, so wie sie in den Figuren 29, 30 und 31 dargestellt ist, wird dann zwischen den unteren Teil 61a und den oberen Teil 61b der offenen Einspritzform eingebracht, und zwar nach Einbringung der Druckseitenverkleidung 6a und der Saugseitenverkleidung 6b in die Vertiefungen 61a und 61b des unteren bzw. oberen Formteils. Diese Verkleidungen 6a und 6b, die steif sind, lassen sich an Ort und Stelle in den Vertiefungen der Form 61 mittels Saugeinrichtungen (nicht dargestellt) halten, die in bekannter Weise in den Formteilen 61a und 61b vorgesehen sind, die in bekannter Weise auch mit einer Heiz- und Abkühlvorrichtung ausgestattet sind (ebenfalls nicht dargestellt).
  • Die Einspritzform 61 wird dann geschlossen, wie in Figur 33 dargestellt ist, so daß ein Spritzguß-Hohlraum entsteht, der innerhalb der Verkleidungen 6a und 6b zwischen diesen letzteren und dem Längsträger 7 und zwischen den Schalen 21a und 21b und dem durch die Fußstücke 64 des Positionierwerkzeugs 62 gebildeten Kern begrenzt ist.
  • Anschließend wird die Spritzgußoperation durchgeführt.
  • Es ist bekannt, Stücke aus mit Fasern verstärktem Thermoplast, ausgehend von einem Halberzeugnis in der Form eines Pulvers oder von Granulaten durch Spritzen zu formen, wobei über Druck einzuspritzen ist und gemäß einem Fertigungszyklus verfahren wird, der fünf grundsätzliche Schritte umfaßt: d.h. die Plastifizierung des Materials, das Schließen der Form, die Füllung der Form unter Druck, die Abkühlung und das Herausheben des Stücks aus der Form.
  • Da die Gruppe der zur Ausführung dieser Schritte erforderlichen Vorrichtungen bekannt ist, ist die Beschreibung des Spritzgußwerkzeugs in den vorliegenden Ausführungen auf die Einspritzforrn 61 und auf das Positionierwerkzeug 62 beschränkt worden, denn die anderen Vorrichtungen sind klassisch und ohne Originalität.
  • Dagegen wird angemerkt, daß der durch die Einspritzung geformte Stoff ein Verbundmaterial auf der Basis von PEEK-Matrizengranulaten ist, worin kurze Carbonfasern eingelassen sind. Diese thermoplastischen PEEK/Carbon-Verbundgranulate sind beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen 150CA30 oder 450CA30 bei der britischen Gesellschaft ICI oder deren Filialen verfügbare Halberzeugnisse. Es handelt sich um Granulate von 2 bis 4 mm Länge und von 1 bis 3 mm Durchmesser aus PEEK-Harz, das zu ungefähr 30% der Masse mit kurzen Carbonfasern durchsetzt ist, die im trockenen Zustand im PEEK- Harz enthalten sind. Vor jeder Anwendung werden diese Granulate auf eine Temperatur von ungefähr 150ºC während wenigstens drei Stunden ofengetrocknet. Dann werden diese Granulate auf eine Schmelztemperatur der PEEK-Matrize in der Größenordnung von 400ºC aufgeheizt, und das durch das Schmelzen seiner Matrize verflüssigte Verbundmaterial wird dann in die geschlossene Form 61 eingespritzt, die auf einer Temperatur zwischen ungefähr 150ºC und ungefähr 200ºC, jedoch bevorzugt nahe 150ºC, gehalten wird.
  • Die Einspritzung wird, entsprechend dem Pfeil I in Figur 33, zwischen den den Abschluß des Blattes 3 bildenden Enden der Verkleidungen 6a und 6b ausgeführt, und das bei 400ºC verflüssigte Verbundrnaterial füllt das gesamte freie Volumen im Inneren der Verkleidungen 6a und 6b und um den Längsträger 7 und die Fußstücke 64, wobei somit die Füllkörper 9 und 10 und die Manschette 22 des Blattfußes geformt werden. Durch Wärmezufuhr an das eingespritzte Material auf ungefähr 400ºC wird ein lokales Schmelzen der PEEK-Matrize der Verkleidungen 6a und 6b und des Längsträgers 7 in ihren mit dieser eingespritzten Materie in Berührung stehenden Teilen erzeugt. Auch infolge des Einspritzdrucks und der dünnen PEI-Schichten an den Übergangsflächen zwischen dem Längsträger 7 und den Verkleidungen 6a und 6b einerseits und dem eingespritzten Material andererseits wird erreicht, daß dieser Längsträger 7 mit den Verkleidungen 6a und 6b durch das eingespritzte Verbundmaterial von gleicher Beschaffenheit (gleiche Matrize PEEK und Carbonfasern) mit einer guten Homogenität des Harzes an den Übergangsflächen verbunden ist.
  • Nach der Einspritzung stellt die Abkühlung der Form 61 und ihres Inhalts dann die Verfestigung der PEEK-Matrize des eingespritzten Materials sicher, welche die Füllkörper 9 und 10 und die Manschette 22, wie diejenige des Längsträgers 7 und der Verkleidungen 6a und 6b, bilden, die miteinander mit einer guten Bindekraft mittels des eingespritzten Materials verbunden sind.
  • Nach Abkühlung erlauben das Öffnen der Form 61 und der Rückzug der Teile 62a und 62b des den Gußkern bildenden Positionierwerkzeugs, wie in Figur 35 dargestellt ist, ein Blatt aus der Form herauszuheben, das durch die passend versteifte Gesamtheit der vorgefertigten Elementarstücke (6a, 6b, 7) und der eingespritzten Bestandteile (9, 10, 22) gebildet wird. Die mechanischen Eigenschaften des wie vorstehend beschrieben und angewandten warm einspritzbaren Verbundmaterials sind nämlich sehr zufriedenstellend, da bei Benutzungsbedingungen unter einer Umgebungstemperatur von 23ºC z.B. der Zugelastizitätsmodul von YOUNG bei 24000 MPa und die statische Zugfestigkeit nahe 200 MPa liegt. Es ist festzustellen, daß diese Werte in der gleichen Größenordnung liegen wie diejenigen eines ausgeglichenen Glasgewebes, d.h. mit dem gleichen Prozentsatz von Fasern in Kett- und Schußrichtung, z.B. eines Glasgewebes vom Typ E mit 55 % Fasermasse, dessen YOUNG-Modul und dessen statische Zugfestigkeit in der Größenordnung von 20000 MPa bzw. 300 MPa liegen. Das PEEK/Carbon-Verbundmaterial, das sich ausgehend von den vorher beschriebenen Granulaten aus der bei Wärme stattfindenden Einspritzung ergibt, weist also für ein eingespritztes Material bemerkenswerte Eigenschaften auf. In komplementärer Weise enthalten diese Granulate 24 % Faservolurnen und 76 % PEEK-Harz-Volumen, und ihre Dichte liegt in der Größenordnung von 1,41 bis 1,44 kg/dm³. Die PEEK-Matrize selbst hat eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 90 bis 100 MPa, eine Bruchdehnung von 70 %, einen Young-Modul in der Größenordnung von 4000 MPa, eine Glasübergangstemperatur von 143ºC und eine Schmelztemperatur von 390ºC. Die Verstärkungsfasern sind Hochfestigkeits-Carbonfasern mit der Handelsbezeichnung "XAS" der britischen Gesellschaft COURTAULDS von einer Länge in der Größenordnung von 0,1 bis ungefähr 0,5 mm. Das somit erhaltene einspritzbare thermoplastische PEEK/Carbon-Verbundmaterial besitzt sehr gute mechanische Statikeigenschaften, ein gutes thermisches Verhalten und keine Empfindlichkeit für beschleunigte Feuchtalterung.
  • Um die Herstellung des Blattes abzuschließen, werden die metallischen oder keramischen Ringe 27 und 28 durch Verklebung oder Aufschrumpfen auf den Stutzen des aus der Form herausgehobenen Blatts aufgebracht, so daß ein Blatt entsprechend den Figuren 1 bis 8 erhalten wird.
  • Gleichfalls kann ein Deckblech zum Schutz der Vorderkante z.B. aus Titan oder nichtoxidierbarem Stahl durch Verklebung auf dem Blatt nach Herausheben aus der Form angebracht oder mit dem Blatt im Verlaufe des Spritzgießens zu einem Stück vereinigt werden, wenn die Vertiefungen der Einspritzform 61 dementsprechend angeordnet sind und das Deckblech in diese Form vor deren Schließen und in bezug auf weitere in ihr enthaltene Elemente in eine geeignete Position eingebracht worden ist.
  • Bei der in den Figuren 36 bis 39 dargestellten Variante des Verfahrens werden die Ringe 27 und 28 mit dem Blatt beim Spritzgießschritt integriert. Dies wird auffolgende Weise erreicht: nachdem das vorgefertigte und steife Elementarstück, das den Längsträger 7 bilden soll, mit seinem den Einspritzkern bildenden Positionierwerkzeug 62 ausgestattet worden ist, Wie in der Figur 29 dargestellt ist, werden die vorgefertigten und steifen Elementarstücke, die die Druckseitenverkleidung 6a und die Saugseitenverkleidung 6b bilden sollen, um den Längsträger 7 und sein Positionierwerkzeug 62 herum eingelegt, wobei die Ringe 27 und 28 um die axialen Enden der Halbschalen 21a und 21b angeordnet werden, die dazu vorgesehen sind, den Stutzen 21 des Fußes 4 zu bilden, wie in der Figur 36 dargestellt ist. In dieser Konfiguration werden wie in derjenigen nach Figur 33 die axialen Enden der Halbschalen 21a und 21b, die neben dem Werkzeug 62 sind, gegen die ringförmige radiale Schulter des Werkzeugs 62 angelegt, das die Verbindung der Ansätze 64 mit den Fußstücken 63 dieses Werkzeugs umgreift. Wie in Figur 37 dargestellt ist, wird dann die gesamte Gruppe nach der Figur 36 dann in der Vertiefung des unteren Teils 61a der Spritzform 61 angeordnet, die dann, wie in der Figur 38 dargestellt ist, geschlossen wird. Bei dieser Verfahrensvariante werden selbstverständlich die inneren Vertiefungen des unteren und oberen Teils 61a bzw. 61b der Spritzforrn 61 für eine Aufnahme der Ringe 27 und 28 ausgelegt.
  • Wenn die Form 61 geschlossen ist, wird bei der Einspritzung wie vorstehend verfahren, wobei insbesondere das PEEK-Harz der zwei Halbschalen 21a und 21b durch Wärmezufuhr zum Schmelzen gebracht wird, ausgehend vom gleichen eingespritzten verflüssigten Verbundmaterial wie beim vorhergehenden Beispiel, so daß die nachfolgende Abkühlung durch Versteifung des mit den Ringen 27 und 28 in Berührung stehenden PEEK-Harzes die Vereinigung dieser Ringe zu einem Stück mit dem Stutzen 21 nach sich zieht, der dann durch Vereinigung der beiden Haibschalen 21a und 21b gebildet wird.
  • Schließlich wird durch Öffnen der Form 61 und den Rückzug Teile 62a und 62b des Positionierwerkzeugs das Blatt, das identisch zu demjenigen nach den Figuren 1 bis 8 ist, aus der Form herausgehoben, wie in der Figur 39 dargestellt ist.
  • Das Herstellungsverfahren der in der Figur 9 dargestellten Blattvariante unterscheidet sich von demjenigen, das beschrieben worden ist, nur durch den Schritt der Realisierung des vorgefertigten Elementarstücks, das dazu vorgesehen ist, den Längsträger 37 zu bilden, der einen Wurzelteil 35 mit Schleifenverbindungsanschluß 38 hat. Ein solcher Längsträger 37 kann gemäß dem im Zusammenhang mit der Figur 9 des vorher erwähnten französischen Patents 2 616 409 beschriebenen Verfahren realisiert werden, das allerdings bei anderen Materialen angewandt wird. Gemäß diesem Verfahren wird dieses Elernentarstück durch Aufrollen eines Bandes aus durchgehenden, in einer Richtung und zwar in Längsrichtung verlaufenden Carbonfasern realisiert, die durch das PEEK-Harz verpreßt werden, und zwar in mehreren Lagen und unter mechanischer Spannung um zwei Spulen mit parallelen Achsen, die aber zueinander mit einem Abstand auseinanderliegen, der größer als die Spannweite des Blattes ist. Die mechanische Spannung beim Aufrollen kann erreicht werden, indem man eine der beiden Spulen einer Zugkraft aussetzt, die ihren Abstand zur anderen im Verlauf des Aufrollens des Bandes zu vergrößern versucht. Man erhält also einen als längliche und ge schlossene Schleife aufgerollten Strang, der durch Verdichtung unter Druck und bei einer Schmelztemperatur der PEEK- Matrize in der Größenordnung von 400ºC in Form gebracht wird und zwar in einer Form, die einen Kern enthält, um die beiden Strangteile beabstandet zu halten, die dazu vorgesehen sind, die beiden miteinander am Ende des Längsträgers 37 als Schleife verbundenen Anschlußbündel 37a und 37b zu bilden. Nach Verfestigung der PEEK-Matrize durch Abkühlung der Verdichtungsform und ihres Inhalts wird der an der zum Schleifenanschluß 38 entgegengesetzten Seite liegende Endteil des Wickels abgeschnitten, um die so erhaltene Länge des Längsträgers 37 auf die entsprechend der Spannweite des Blattes gewünschte Länge zu reduzieren.
  • Der so in der Form des vorgefertigten Elementarstücks realisierte Längsträger 37 wird dann mit den anderen vorgefertigten Komponenten aus PEEK/Carbon-Verbund des Blattes in eine Spritz- und Druckverbindungsform eingebracht, wie vorhergehend bereits für das Blatt nach den Figuren 1 bis 8 im Zusammenhang mit den Figuren 28 bis 35 und 36 bis 39 beschrieben wurde, indem selbstverständlich das Positionierwerkzeug des Längsträgers an die besondere Form von dessen Wurzelteil mit Anschlußschleife angepaßt wird.
  • Auch bei diesem Beispiel werden die Ringe des Blattfußes sowie möglicherweise das Deckblech zum Schutz der Vorderkante auf dem Blatt durch Verklebung oder Aufschrumpfen und zwar nach dem Spritzgießen desselben angebracht oder mit dem Blatt im Verlauf des Verbindungs- und Spritzgußschritts integriert.

Claims (19)

1. Im wesentlichen aus Verbundwerkstoff bestehendes Blatt für einen Drehflüglerrotor, das umfaßt:
- eine steife Verbundschale (6, 36) mit aerodynamischem Profil, die sich der Länge nach entsprechend der Spannweite des Blattes (1, 31) erstreckt und deren eines Längsende, das dazu bestimmt ist, der Rotornabe zugewandt zu sein, einen Blattfuß (4, 34) darstellt, wobei die Schale (6, 36) zumindest eine Lage mit Verstärkungsfasern aufweist, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind,
- zumindest einen Längsträger (7, 37), von dem wenigstens ein Teil im wesentlichen in Längsrichtung in der Schale (6, 36) untergebracht ist und der wenigstens ein gestrecktes Verbundbündel aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern aufweist, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind, und
- zumindest einen Verbundfüllkörper (9, 10; 40), der in der Schale (6, 36) zwischen letzterer und wenigstens einem Längsträger (7, 37) angeordnet ist und auch Verstärkungsfasern umfaßt, die durch eine Matrize aus einem synthetischen Versteifungsharz verpreßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrizenharz der Schale (6, 36), jedes Füllkörpers (9, 10; 40) und jedes Bündels jedes Längsträgers (7, 37) ein thermoplastisches Harz ist, und daß jeder Füllkörper (9, 10; 40) aus einem Verbundwerkstoff mit kurzen Fasern gebildet wird, die durch das er wähnte thermoplastische Harz verpreßt sind, und die Verbindung der Schale (6, 36) mit jedem in der Schale (6, 36) untergebrachten Teil jedes Längsträgers (7, 37) gewährleistet.
2. Blatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz ein Harz aus Polyätherätherketon (PEEK) ist und die Verstärkungsfasern aus Carbon- und Glasfasern gewählt sind.
3. Blatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern der Schale (6, 36), jedes Verbund-Füllkörpers (9, 10; 40) und jedes Verbundbündels jedes Längsträgers (7, 37) von gleicher Beschaffenheit sind, vorzugsweise aus Carbon.
4. Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Schale (6, 36) geschichtete Saugseitenverkleidungen (6b) und Druckseitenverkleidungen (6a) aufweist, die sich von der Vorderkante (8) zur Hinterkante (11) des Blatts (1, 31) erstrekken, dadurch gekennzeichnet, daß jede geschichtete Verkleidung (6a, 6b), vom Inneren zum Äußeren der Schale (6) eine dünne Schicht aus Polyätherimidharz (PEI), zumindest eine Lage von langen und in einer Richtung verlaufenden Fasern, die im wesentlichen gemäß der Längsachse des Blattes (1) ausgerichtet sind, und zumindest eine Lage aus Fasergewebe umfaßt, wobei die Richtungen von Schuß- und Kettfäden im wesentlichen mit 45º in bezug zur Längsachse (A) des Blattes (1) ausgerichtet sind.
5. Blatt nach Anspruch 4, wobei der Blattfuß (4, 34) röhrenförmig ausgebildet ist und die Schale (6, 36) im wesentlichen axial verlängert, dadurch gekennzeichnet, daß der Blattfuß (4, 34) zwei komplementäre Halbschalen (21a, 21b; 41a, 41b) umfaßt, die jeweils durch eine Verlängerung jeweils einer der beiden geschichteten Verkleidungen (6a, 6b) gebildet werden.
6. Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder in der Schale (6, 36) untergebrachte Teil jedes Bündeis des Längsträgers (7, 37) von einer dünnen Schicht aus Polyätherimid umgeben ist.
7. Blatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für einen als insbesondere stromlinienförmiger Hubschrauber-Heckrotor verwendbaren Mehrblatt-Rotor mit einzeln dernontierbaren Blättern von der Bauart, bei der ein Blatt (1, 31)-Wurzelteil (5, 35) vorgesehen ist, das wenigstens ein Blatt-Anschlußbündel (13a, 13b; 37a, 37b) umfaßt, das gestreckt, aus Ver bund und um seine Längsachse verdrehbar ist und das außerhalb der Schale ((6, 36) unter Durchquerung des röhrenförmigen Blattfußes (4, 34) wenigstens ein Verbundbündel wenigstens eines Längsträgers (7, 37) mit einer Längsachse, die im wesentlichen parallel zu derjenigen (A) des Blattes (1, 31) verläuft, verlängert, wobei das Ende jedes Anschlußbündeis (13a, 13b; 37a, 37b) an der zur Schale (6, 36) entgegengesetzten Seite als Verbindungsanschluß an einer Rotornabe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußbündel (13a, 13b; 37a, 37b) des Wurzelteils (5, 35) aus einem einzigen Stück mit dem Verbundbündel des Längsträgers (7, 37) ist und aus den gleichen Verstärkungsfasern aufgebaut ist, die durch das gleiche thermoplastische Harz verpreßt sind.
8. Blatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Längsträger (37) aus einem Strang mit durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern, die durch das erwähnte thermoplastische Harz verpreßt sind, aufgebaut ist und zwei zueinander und zur Längsachse des Blattes im wesentlichen parallele Teile aufweist, die zwei Bündel des Längsträgers (37) bilden, die in der Schale (36) aufgenommen und miteinander durch einen im wesentlichen abgeflachten Schleifenteil verbunden sind, das den Wurzelteil (35) dar stellt, wobei das in eine Schleifenform zusammengerollte Ende einen Schleifenanschluß (38) zur Verbindung mit der Nabe bildet, um eine Fassung zu urnschließen, durch welche das Blatt (31) dazu bestimmt ist, einzeln auf lösbare Weise mittels eines Bolzens an die Nabe angesetzt zu werden, wobei der erwähnte Schleifenanschluß mit den in der Schale (36) aufgenommenen Bündeln des Längsträgers (37) durch zwei Strangteile verbunden ist, die zwei verdrehbare Anschlußbündel (37a, 37b) des Wurzelteils (35) bilden.
9. Blatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsanschluß zur Nabe mindestens eines Anschlußbündels (13a, 13b) ein blätteriger Anschluß (15) ist, der wenigsten zwei blätterige Elemente (15a, 15b, 15c) umfaßt, zwischen denen ein Verbindungsendbereich (14a, 14b) des Anschlußbündels (13a, 13b) an der zur Schale (6) entgegengesetzten Seite mehrlagig ausgeführt und zu einem Stück vereinigt ist, wobei jedes blätterige Element (15a, 15b, 15c) einen Stapel von wenigstens zwei Lagen von gleichen Verstärkungsfasern wie diejenigen des Anschlußbündels (13a, 13b) aufweist, die durch das erwähnte thermoplastische Harz verpreßt sind, das die blätterigen Elemente (15a, 15b, 15c) mit dem genannten Verbindungsendbereich (14a, 14b) zu einem Stück vereinigt, wobei der blätterige Anschluß (15) zur Erzielung eines Anschlags zur Schale (6) hin gegen lösbare Rückhalte-Mittel des blätterigen Anschlusses (15) und des Blattes (1) an der Nabe gestaltet ist.
10. Blatt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußbündel (13a, 13b) wenigstens einen zieh-stranggepreßten dünnen Streifen (57a, 57b) von durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern im erwähnten thermoplastischen Harz umfaßt, wobei die Fasern im wesentlichen gemäß der Längsachse des Anschlußbündels (13a, 13b) ausgerichtet sind, und daß jedes blätterige Element (15a, 15b, 15c) des blätterigen Anschlusses (15) einen Stapel von mehreren Lagen gekreuzter Vliese aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern und/oder Lagen aus Fasergeweben umfaßt, derart, daß die Faserrichtungen im wesentlichen unter 450 in bezug zur Längsachse des Anschlußbündels (13a, 13b) verlaufen.
11. Blatt nach einem der Ansprüche 7 bis 10, das so wie nach Anspruch 5 zusammengesetzt ist, für einen Mehrblatt-Rotor, dessen Blätter außerdem von variabler Steigung sind, von der Bauart, bei der der Blattfuß (4) ein Lager zum Einbauen und zur Drehung des Blattfußes an einer Nabe aufweist, wobei das Lager einen Stutzen (21) des Blattfußes umfaßt, der bei radialern Aufbau nach außen hin einen Einstellhebel (25) für die Steigung enthält, der dazu bestimmt ist, an eine gemeinsame Einstelleinrichtung der Steigung der Blätter (1) des Rotors gelenkig angebracht zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (21) mit den Verkleidungen integriert und aus den erwähnten beiden komplementären Halbschalen (21a, 21b; 41a, 41b) aufgebaut ist.
12. Blatt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blattfuß (4) auch eine innere Verbund-Verstärkungsmanschette (22) aus gleichen kurzen Verstärkungsfasern enthält, die in das gleiche thermoplastische Harz eingelassen sind wie die Füllkörper.
13. Verfahren zur Herstellung eines Blattes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Verbundschale (6, 36) aus einer geschichteten Druckseitenverkleidung (6a) und aus einer geschichteten Saugseitenverkleidung (6b) aufgebaut ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte, die darin bestehen, daß
- jede der geschichteten Verkleidungen (6a, 6b) und jeder der Längsträger (7, 37) aus therrnoplastischem Verbundwerkstoff des Blatts (1, 31) in der Form eines vorgefertigten Elernentarstücks realisiert wird,
- die vorgefertigten Elernentarstücke unter Druck in einer Spritz- und Druckverbindungsform (61) angeordnet werden, die ein unteres Formteil (61a) und ein oberes Formteil (61b) umfaßt, die jeweils innere, komplementäre Vertiefungen enthalten und jeweils die Form des Saugseitenteus und des Druckseitenteils des Blatts (1, 31) bilden, derart, daß die vorgefertigten Elementarstücke in der Form (61) jeweils diejenigen Stellen belegen, die sie im Blatt (1, 31) belegen,
- die Form (61) geschlossen wird und in letztere zwischen die Verkleidungen (6a, 6b) ein flüssiger Verbundwerk stoff aus kurzen Verstärkungsfasern eingespritzt wird, die in einer thermoplastischen, auf eine Schmelztemperatur aufgeheizten Matrize eingetaucht sind, um den oder die Füllkörper (9, 10; 40) und gegebenenfalls die innere Verstärkungsmanschette (22) des Blattfußes (4, 34) zu formen,
- eine zumindest örtliche Verschmelzung der Matrize der in der Form angeordneten vorgefertigten Elementarstücke an ihren mit dem flüssigen Verbundwerkstoff in Berührung stehenden Teilen gewährleistet wird,
- die Form (61) wieder abgekühlt wird, um die Verfesti gung der thermoplastischen Matrize aus eingespritztern Verbundwerkstoff und der Elementarstücke sowie die Versteifung der so zusammengesetzten Gruppe aus Elementarstücken und des/der eingespritzten Körper zu gewährleisten, und
- das so erhaltene Blatt (1, 31) aus der Form herausge hoben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem darin besteht, daß die Form (61) auf eine geringere Temperatur als die Schmelztemperatur der thermoplastischen Matrize im Verlauf der Einspritzung aufgeheizt wird, und daß die zumindest örtliche Verschmelzung der Matrize der Elementarstücke durch Berührung mit dem in die Form (61) eingespritzten flüssigen Verbundwerkstoff gewährleistet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Schritt umfaßt, der darin besteht, daß Ringe (27, 28) um Teile, die den Blattfuß bilden, der in der Form (61) vor deren Schließung eine über der anderen angeordneten Verkleidungen (6a, 6b) angebracht werden, um sie mit dem Blatt im Verlauf des Gießens zu verbinden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Schritt umfaßt, der darin besteht, daß das eine geschichtete Druckseitenverkleidung (6a) oder Saugseitenverkleidung (6b) der Schale (6) bildende Elementarstück durch Informbringen mittels Pressung einer auf die Schmelztemperatur der Matrize aufgeheizten Platte (52a) zwischen zwei Teilen (53a, 53b) der Form (53) realisiert wird, die beide auf einer geringeren Temperatur als die Schmelztemperatur der Matrize gehalten werden und komplementäre Abformungen (54a, 54b) entsprechend der Form der betrachteten geschichteten Verkleidung (6a, 6b) aufweisen, wobei die Platte (52a) die in die Ebene entwickelte Form der betrachteten geschichteten Verkleidung (6a, 6b) hat und aus einer vorverdichteten Scheibe (50) ausgeschnitten ist, die durch Stapelung mehrerer Lagen aus Gewebe und/oder Vlies aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern erhalten wird, die so wie eine dünnen Schicht aus Polyätherimid durch die Matrize un ter Druck und bei Schmelztemperatur der Matrize verpreßt werden, und daß dann eine plattenweise Versteifung durch Verfestigung der Matrize durch Abkühlung realisiert wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Herstellung eines Blatts (31), das wenigstens einen Längsträger (37) aus thermoplastischem Verbundmaterial aufweist, von dem ein außerhalb der Schale (36) liegender Teil einen Blattwurzelteil (35) mit zwei Anschlußbündeln (37a, 37b) darstellt, die einen Schleifenanschluß (38) zur Verbindung mit der Nabe bilden und wenigstens ein in der Schale (36) untergebrachtes Bündel des Längsträgers (37) verlängern, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Schritt umfaßt, der darin besteht, daß das den Längsträger (37) bildende Elementarstück durch Wickeln eines Bandes aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Verstärkungsfasern, die durch die thermoplastische Matrize verpreßt werden, in mehreren Lagen und unter mechanischer Spannung um zwei Spulen, dann durch Informbringung in einer Form durch Verdichtung der Wicklung unter Druck und bei einer Schmelztemperatur der Matrize realisiert wird, gefolgt von einer Verfestigungsabkühlung der Matrize und einem Abschneiden eines Wicklungs-Endstücks an der zum Schleifenanschluß (38) entgegengesetzten Seite.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Erzeugung eines Blatts (1), das wenigstens einen Längsträger (7) aus thermoplastischem Verbundmaterial aufweist, von dem ein außerhalb der Schale (6) liegender Teil einen Blattwurzelteil (5) mit wenigstens einem Anschlußbündel (13a) 13b) darstellt, bei dem ein Endbereich (14a, 14b) zur Verbindung mit der Nabe mit einem blätterigen Anschluß (15) auch aus thermoplastischem Verbundwerkstoff versehen ist und das ein in der Schale (6) untergebrachtes Bündel des Längsträgers (7) verlängert, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Schritt umfaßt, der darin besteht, daß das den Längsträger (7) bildende Elementarstück realisiert wird, indem jedes Anschlußbündel (13a, 13b) und das dieses verlängernde Bündel des Längsträgers (7) in Gestalt eines dünnen Streifens (57a, 57b) aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden, durch die thermoplastische Matrize verpreßten Verstärkungsfasern ausgeführt ist, der bei einer Schmelztemperatur der Matrize durch Zieh-Strangpressung mehrerer Vliese aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern, die durch diese Matrize verpreßt werden, erhalten wird, und daß, wenn das Wurzelstück zumindest zwei Anschlußbündel (13a, 13b) umfaßt, von denen jedes jeweils ein Bündel des Längsträgers (7) verlängert, entsprechende Teile der dünnen Streifen (57a, 57b) übereinander geschichtet werden, die dazu bestimmt sind, den in der Schale (6) untergebrachten Teil des Längsträgers (7) zu bilden, und zwar unter Zwischeneinfügung zumindest eines Vlieses (58) aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern, die durch die Matrize verpreßt sind, zwischen übereinander angeordneten Teilen von benachbarten dünnen Streifen (57a, 57b), und daß ein lösbares Werkzeug (59) in Form eines Keils zwischen zueinander mit Abstand zu haltenden Teilen zweier benachbarter dünner Streifen (57a, 57b) zur Formung zweier Anschlußbündel (13a, 13b) des Wurzelteils (5) angebracht wird, daß dann der oder die dünnen Streifen (57a, 57b) in einer Form (60) angeordnet werden, und daß jeder Verbindungsendbereich (14a, 14b) eines zieh-stranggepreßten dünnen Streifens (57a, 57b) zwischen zwei blätterigen Elementen (56) des Anschlusses (15) eingeschachtelt wird, so daß alle blätterigen Elemente (56) des Anschlusses (15) übereinander geschichtet sind, daß die Form (60) geschlossen wird und daß ihr Inhalt unter Druck und bei einer Schmelztemperatur der thermoplastischen Matrize verdichtet wird, daß danach die Matrize durch Abkühlung verfestigt wird, um den so erhaltenen Längsträger (7) mit dem blätterigen, aus einem Stück bestehenden Anschluß am Wurzelteil (5) zu versteifen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem darin besteht, daß jedes blätterige Element (56) des blätterigen Anschlusses (15) aus thermoplastischem Verbundwerkstoff realisiert wird, indem mehrere Gewebelagen und/oder Vlieslagen aus durchgehenden und in einer Richtung verlaufenden Fasern gestapelt werden, indem die so erhaltene Stapelung unter Druck und bei einer Schmelztemperatur der Matrize verdichtet wird, indem die Matrize durch Abkühlung zur Erzielung einer verdichteten Platte (55) verfestigt wird, und indem das erwähnte, blätterige Element (56) aus der verdichteten Platte (55) ausgeschnitten wird.
DE69303152T 1992-12-23 1993-12-20 Faserverstärkes thermoplastisches Blatt, insbesondere eines eingelassenen Heckrotors und sein Herstellungsverfahren mit Spritzstufe Expired - Fee Related DE69303152T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9215608A FR2699499B1 (fr) 1992-12-23 1992-12-23 Pale en composite thermoplastique, notamment pour rotor arrière caréné d'hélicoptère, et son procédé de fabrication avec étape d'injection.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69303152D1 DE69303152D1 (de) 1996-07-18
DE69303152T2 true DE69303152T2 (de) 1997-02-06

Family

ID=9437030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69303152T Expired - Fee Related DE69303152T2 (de) 1992-12-23 1993-12-20 Faserverstärkes thermoplastisches Blatt, insbesondere eines eingelassenen Heckrotors und sein Herstellungsverfahren mit Spritzstufe

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5454693A (de)
EP (1) EP0604297B1 (de)
JP (1) JPH06219392A (de)
CA (1) CA2111887A1 (de)
DE (1) DE69303152T2 (de)
FR (1) FR2699499B1 (de)
RU (1) RU2113379C1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2246258A1 (de) 2009-04-29 2010-11-03 EUROCOPTER DEUTSCHLAND GmbH Rotorblatt mit Steuertüte
EP2246256A1 (de) 2009-04-29 2010-11-03 Eurocopter Deutschland GmbH Element zur Übertragung des Spannungsdrehmoment für eine Fenestronschaufel und Herstellungsverfahren dafür
US8662847B2 (en) 2010-10-11 2014-03-04 Eurocopter Deutschland Gmbh Rotor blade with control tube

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2740380B1 (fr) * 1995-10-30 1998-01-02 Eurocopter France Procede de fabrication d'une pale a pas variable en materiau composite pour rotor d'helicoptere
FR2756211B1 (fr) * 1996-11-26 1999-01-29 Eurocopter France Procede de fabrication d'un element composite flexible et torsible
US5972264A (en) * 1997-06-06 1999-10-26 Composite Rotor, Inc. Resin transfer molding of a centrifuge rotor
GB9828484D0 (en) * 1998-12-24 1999-02-17 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to bladed structures for fluid flow propulsion engines
FR2855811B1 (fr) * 2003-06-05 2005-08-05 Eurocopter France Pale de rotor a pas variable, pour rotors carenes, notamment d'helicopteres
DE102004037487A1 (de) * 2004-07-27 2006-03-23 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Strahlruder und Verfahren zur Herstellung eines Strahlruders
FR2878227B1 (fr) 2004-11-23 2008-05-23 Eurocopter France Systeme de surveillance d'endommagement d'une pale de rotor d'aeronef a voilure tournante
DE102005030939A1 (de) * 2005-06-30 2007-01-04 Airbus Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines im Wesentlichen schalenförmigen Bauteils
US20100122459A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 General Electric Company Method of making wind turbine blade
ES2423186T3 (es) * 2009-08-20 2013-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Estructura de plástico reforzado con fibra y método para producir la estructura de plástico reforzado con fibra
US8657581B2 (en) 2009-08-28 2014-02-25 Gordon Holdings, Inc. Thermoplastic rotor blade
US20110135485A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-09 Jing Wang Spar for a wind turbine rotor blade and method for fabricating the same
US10137542B2 (en) 2010-01-14 2018-11-27 Senvion Gmbh Wind turbine rotor blade components and machine for making same
DK2752577T3 (da) 2010-01-14 2020-06-08 Senvion Gmbh Vindmøllerotorbladkomponenter og fremgangsmåder til fremstilling heraf
AU2012242983A1 (en) 2011-04-12 2013-10-03 Ticona Llc Umbilical for use in subsea applications
WO2012142107A1 (en) 2011-04-12 2012-10-18 Ticona Llc Continious fiber reinforced thermoplastic rod and pultrusion method for its manufacture
US9190184B2 (en) 2011-04-12 2015-11-17 Ticona Llc Composite core for electrical transmission cables
US8834098B2 (en) 2011-12-02 2014-09-16 United Technologies Corporation Detuned vane airfoil assembly
US9457435B2 (en) * 2012-01-25 2016-10-04 Snecma Method for producing a propeller blade from a composite material
US9745056B2 (en) 2013-05-14 2017-08-29 Sikorsky Aircraft Corporation Main rotor blade with composite integral skin and cuff
JP6309324B2 (ja) * 2014-03-28 2018-04-11 三菱重工業株式会社 複合材構造体、これを備えた航空機翼および航空機胴体、並びに複合材構造体の製造方法
WO2015171446A1 (en) 2014-05-05 2015-11-12 Horton, Inc. Composite fan
CN104071334B (zh) * 2014-06-27 2016-02-17 天津三爻航空航天科技发展有限公司 直升机旋翼大桨
FR3025248B1 (fr) * 2014-08-27 2019-08-23 Safran Aube de redresseur en materiau composite pour moteur a turbine a gaz et son procede de fabrication
US9744704B2 (en) * 2014-10-06 2017-08-29 The Boeing Company System and method for molding amorphous polyether ether ketone
US10160028B2 (en) * 2015-02-03 2018-12-25 Bell Helicopter Textron Inc. Expanding flexible bladder to insert tool
US20180126676A1 (en) * 2015-05-08 2018-05-10 Mubea Carbo Tech Gmbh Load application element and method to produce a load application element
FR3051708B1 (fr) 2016-05-25 2019-01-25 Airbus Helicopters Procede et pale thermoplastique
KR20180031392A (ko) * 2016-09-20 2018-03-28 다이텍연구원 탄소섬유토우 프리프레그 브레이딩 튜브 프레임의 제조방법
EP3406424B1 (de) 2017-05-22 2021-04-28 Ratier-Figeac SAS Luftfahrzeuglaufschaufel und verfahren zur herstellung und reparatur einer luftfahrzeuglaufschaufel
EP3406434A1 (de) 2017-05-22 2018-11-28 Ratier-Figeac SAS Verbundblatt und verfahren zur herstellung
CN108501407B (zh) * 2018-04-04 2020-01-10 中材科技（阜宁）风电叶片有限公司 大型风电叶片叶根预制件防变形安装方法
CN109676958B (zh) * 2018-11-28 2021-08-06 江苏三强复合材料有限公司 共固化成型的碳纤维复合材料翼面及其制备方法
CN109367071B (zh) * 2018-12-04 2020-09-29 山东光威碳纤维产业技术研究院有限公司 纤维增强复合材料弹射推臂的生产方法
US11352891B2 (en) 2020-10-19 2022-06-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Method for manufacturing a composite guide vane having a metallic leading edge
CN112388872A (zh) * 2020-11-18 2021-02-23 西安爱生技术集团公司 一种无人机复合材料非等径开孔方管梁成型模具
US20240003329A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 Rohr, Inc. Composite thermoplastic rotor blade with integral cuff
FR3142119A1 (fr) * 2022-11-17 2024-05-24 Safran Piece en materiau composite et son procede de fabrication

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1443155A (fr) * 1965-03-24 1966-06-24 Sud Aviation Perfectionnements apportés aux pales d'hélicoptère et à leurs procédés et appareillages de fabrication
FR1593008A (de) * 1968-07-11 1970-05-25
US4299538A (en) * 1978-12-06 1981-11-10 United Technologies Corporation Cross beam rotor
FR2542695B1 (fr) * 1983-03-18 1985-07-26 Aerospatiale Helice multipale a pas variable a pale s en materiaux composites demontables individuellement, procede de fabrication de telles pales et pales ainsi realisees
US4815940A (en) * 1986-08-04 1989-03-28 United Technologies Corporation Fatigue strengthened composite article
FR2616409B1 (fr) * 1987-06-09 1989-09-15 Aerospatiale Pale en materiaux composites et son procede de fabrication
FR2646631B1 (fr) * 1989-05-03 1991-11-29 Dassault Avions Procede et appareillage pour le formage de materiaux thermoplastiques fournis sous forme de feuilles minces, en particulier de materiaux composites
US5074753A (en) * 1989-10-16 1991-12-24 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor blade
US5042968A (en) * 1989-11-02 1991-08-27 United Technologies Corporation Propeller blade subassembly and method for making a propeller blade subassembly
US5378109A (en) * 1990-09-28 1995-01-03 The Boeing Company Co-cured composite fan blade and method
US5375324A (en) * 1993-07-12 1994-12-27 Flowind Corporation Vertical axis wind turbine with pultruded blades

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2246258A1 (de) 2009-04-29 2010-11-03 EUROCOPTER DEUTSCHLAND GmbH Rotorblatt mit Steuertüte
EP2246256A1 (de) 2009-04-29 2010-11-03 Eurocopter Deutschland GmbH Element zur Übertragung des Spannungsdrehmoment für eine Fenestronschaufel und Herstellungsverfahren dafür
US8834128B2 (en) 2009-04-29 2014-09-16 Airbus Helicopters Deutschland GmbH Tension-torque-transmission element for a fenestron blade and method for producing it
US8662847B2 (en) 2010-10-11 2014-03-04 Eurocopter Deutschland Gmbh Rotor blade with control tube

Also Published As

Publication number Publication date
FR2699499A1 (fr) 1994-06-24
JPH06219392A (ja) 1994-08-09
RU2113379C1 (ru) 1998-06-20
EP0604297A1 (de) 1994-06-29
DE69303152D1 (de) 1996-07-18
FR2699499B1 (fr) 1995-03-10
EP0604297B1 (de) 1996-06-12
CA2111887A1 (en) 1994-06-24
US5454693A (en) 1995-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69303152T2 (de) Faserverstärkes thermoplastisches Blatt, insbesondere eines eingelassenen Heckrotors und sein Herstellungsverfahren mit Spritzstufe
DE3879287T2 (de) Fvk-blatt und sein herstellungsverfahren.
EP2731772B1 (de) Verfahren zum herstellen eines rotorblatts für eine windenergieanlage
DE69422737T2 (de) Fiberverstärkter compositflügelholm für ein drehflügelflugzeug und verfahren zu dessen herstellung
DE102005059933B4 (de) Flechttechnisch hergestelltes Faserverbundbauteil
US5462408A (en) Blade made of thermoplastic composite, in particular for ducted tail rotor of a helicopter, and its method of manufacture
EP0657646B1 (de) Rotorblatt für Windkraftanlagen
DE3113791C2 (de)
DE69110129T2 (de) Kunststoffgebläseschaufel für industriekühlungstürme und ihr herstellungsverfahren.
DE69009726T2 (de) Ansatzloser fahrradrahmen aus verbundwerkstoff und sein herstellungsverfahren.
EP2316637B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines integralen Faserverbundbauteils
EP0561151B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Trägern aus faserverstärkten Kunststoffen für Kraftfahrzeug-Stossfänger sowie derartige Träger
EP2363599B1 (de) Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Windenergieanlage und Verfahren zum Herstellen eines Rotorblatts
DE69422776T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer unitären faserverstärkten Verbundplattenanordnung
DE3541074A1 (de) Radfelge aus faserverstaerktem kunststoff und verfahren zu ihrer herstellung
WO2018029240A1 (de) Gurt aus vorgefertigten elementen mit gelege und ein verfahren zu seiner fertigung
EP3018342A1 (de) Verfahren zum herstellen eines rotorblatts einer windenergieanlage
DE10326422A1 (de) Verfahren zur Herstellung von sich in einer Längsrichtung erstreckenden FVK-Hohlprofilen
DE1923888C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verdichterschaufel aus faserverstärktem Material
EP2607058A1 (de) Rotationssymmetrisches Strukturelement in Gitterkonstruktion und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0690228B1 (de) Montage- und Biegeträger eines Flügels
DE102008029518A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Faserverbundbauteilen und Faserverbundbauteile
DE60008841T2 (de) Verbundverbindung zur Montage mindestens eines Aussenelementes auf einer Sandwichplatte
DE2853417A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines form- oder hohlkoerpers aus verbundmaterial sowie form- oder hohlkoerper aus verbundmaterial
DE102017119797A1 (de) Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung eines Faserverbund-Hohlkörpers

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee