DE69906601T2

DE69906601T2 - Verfahren und Vorrichtung zur simultanen Aufwicklung von mehreren vorimprägnierten Fasersträngen auf einen Kern und so hergestellte Verbundwerkstoffstrukturen

Info

Publication number: DE69906601T2
Application number: DE69906601T
Authority: DE
Inventors: François Monget; Patrick Decraecker
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2019-01-22
Also published as: EP0931638B1; CA2258334A1; US6431490B1; DE69906601D1; EP0931638A1; FR2774021B1; CA2258334C; ES2196746T3; FR2774021A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das gleichzeitige Aufbringen mehrerer Gespinste aus vorimprägnierten Fasern durch Wickeln auf einen Träger.
Eines der Ziele der Erfindung besteht darin, durch Wickeln von Gespinsten aus Fasern, die mit einem geeigneten Harz und/oder einem geeigneten Klebstoff vorimprägniert sind, eine aktive Haut einer Verbundwerkstoffplatte zur Schalldämpfung herzustellen.
Im allgemeinen ist eine solche Platte aus einem Werkstoffverbund (Sandwich) gebildet, der eine mittige Seele mit einer Bienenwabenstruktur aufweist, die auf einer Seite von einer passiven schallundurchlässigen Haut und auf der anderen Seite von einer aktiven schalldurchlässigen Haut, die folglich mit einer geeigneten Porosität versehen ist, flankiert wird.
Eine derartige aktive Haut kann auf unterschiedliche Weise hergestellt sein.
Sie kann aus einer oder mehreren Metallfolien gebildet sein, die eine gleichmäßige Perforation mit Löchern, deren Durchmesser genau bemessen sind, aufweisen.
Außerdem kann sie aus einem selbstversteifenden Metallgewebe gebildet sein, das gemeinhin als Drahtgeflecht bezeichnet wird, das beispielsweise durch ein grobmaschiges Gewebe aus Kohlenstoffasern verstärkt ist, um die strukturelle Widerstandsfähigkeit der beschallten Fläche der Platte zu erhöhen.
Die Beherrschung der Porosität, d. h. des Verschlußanteils, des Metallgewebe-Kohlenstoffasergewebe-Komplexes ist sehr schwierig. Auch wenn die jeder Komponente eigene Porosität bekannt ist und beherrscht wird, so ist die endgültige Porosität der Zusammenfügung häufig von der erwarteten theoretischen Porosität entfernt. Der Hauptgrund für dieses Phänomen ist der Verschluß einiger Zwischenräume zwischen den Fasern oder Filamenten der Komponenten dadurch, daß der Klebstoff vom Zusammenfügen der Komponenten zwischen diese und das Metallgewebe mit der Bienenwabenstruktur kriecht.
Aus EP-A-0 724 946 ist ein Verfahren zum gleichzeitigen Wickeln zweier Gespinste, die überlagert werden, auf einen sich drehenden Dorn bekannt.
In EP-A-0 493 046 wird ein Wickelverfahren beschrieben, bei dem zwei Fäden voneinander getrennt und parallel auf der Oberfläche eines Dorns angeordnet sind.
Es ist bereits eine Platte zur Schalldämpfung geschaffen worden, deren aktive Haut durch Wickeln von Gespinsten aus vorimprägnierten Fasern so hergestellt ist, daß eine Haut erhalten wird, die nur aus Fasern gebildet ist, die in eine Matrix aus Harz eingebettet sind.
Das Wickeln dieser aktiven Haut erfordert jedoch eine gewisse Präzision, um der Haut die angestrebte Schalldurchlässigkeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen durch einen angemessenen Zwischenraum zu verleihen.
Diese Technik ist jedoch auf die Herstellung einer Haut mit einer verhältnismäßig geringen Dicke beschränkt, denn je dicker die Haut wird, desto stärker nimmt die Porosität ab, wobei sie außerdem regelloser wird, denn die Beherrschung der präzisen Positionierung der gewickelten Gespinste ist äußerst schwierig.
Die Anwendung dieser Technik, die beispielsweise von der französischen Patentanmeldung FR-A-2 767 411, die auf den Namen des Anmelders der vorliegenden Erfindung angemeldet ist, veranschaulicht wird, auf die Erzeugung einer Strukturverstärkung auf einer der Flächen eines Metallgewebes anstelle des grobmaschigen Kohlenstoffasergewebes ermöglicht nicht, das Problem der Präzision der Porosität auf zufriedenstellende Art und Weise zu lösen, insbesondere dann nicht, wenn dieser Strukturverstärkung eine Dicke gegeben werden soll, die wesentlich größer als jene einer einzelnen Lage gewickelter Gespinste ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Mittel zu schalten, um die Zeiten zum Wickeln der Gespinste aus vorimprägnierten Fasern auf einen beliebigen Träger, der beispielsweise der Dorn der Wicklung selbst oder ein auf diesen Dorn aufgesetztes Element, wie etwa eine Bienenwabenstruktur, ein Gewebe oder eine perforierte oder nicht perforierte Metallfolie, sein kann, zu verringern.
Zu diesen Zwecken hat die Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen mehrerer Gespinste aus vorimprägnierten Fasern durch Wickeln auf einen Träger zum Gegenstand, wobei dem Aufbringort auf dem rotatorisch angetriebenen Träger wenigstens zwei Gespinste überlagert zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste auf Werte gespannt werden, die im Verhältnis des Überlagerungsrangs der Gespinste verschieden sind, wobei das dem Träger am nächsten befindliche Gespinst am stärksten gespannt ist.
Gemäß einer ersten Ausführung erfolgt das Wickeln derart, daß eine Spiralwicklung mit nebeneinanderliegenden Windungen in wenigstens einer Lage erhalten wird.
Gemäß einer zweiten Ausführung, die insbesondere für die Herstellung einer aktiven schalldurchlässigen Haut bestimmt ist, erfolgt das Wickeln derart, daß eine Spiralwicklung mit nicht nebeneinanderliegenden Windungen in wenigstens einer Lage erhalten wird.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen ist längs einer Mantellinie des drehbaren Trägers gleichbleibend oder längs der Mantellinie lokal veränderlich.
Der Neigungswinkel der Gespinste zur Achse des drehbaren Trägers ist im allgemeinen von einem Ende zum anderen des Trägers gleichbleibend und im Bereich zwischen praktisch 90°, wobei die Wicklungen vom Umfangstyp sind, und einigen Grad, wobei die Wicklungen vom Längstyp sind, enthalten.
Die Anzahl der überlagerten Gespinste kann beliebig sein und die Zahl 10 überschreiten, wobei die physikalischen Eigenschaften oder gar die Art der Gespinste verschieden sein können. So können je nach den angestrebten Zielen der Querschnitt, die Dichte der Filamente und die Breite von einem Gespinst zum anderen variieren.
Der Träger, auf den die Gespinste gewickelt werden, kann ein Metallgewebe sein, wobei der so erhaltene Komplex nach der Polymerisation dazu bestimmt ist, eine aktive Haut einer Verbundwerkstoffplatte für die Schalldämpfung zu bilden.
Der Träger kann außerdem eine Bienenwabenstruktur sein, die zuvor auf einem Dorn angeordnet worden ist, wobei die auf diese Weise gewickelten Gespinste die aktive Haut einer Schalldämpfungsplatte bilden.
Gemäß einer Variante des Verfahrens, das für die Herstellung einer aktiven Haut verwendet wird, werden mehrere Gruppen von überlagerten Gespinsten gleichzeitig gewickelt, wobei die Gruppen nebeneinander angeordnet und durch einen Trennfaden oder ein Trennband voneinander getrennt werden, der bzw. das nach der Polymerisation des Harzes und/oder des Klebstoffs von den Fasern entfernt werden kann.
Dies ermöglicht, einen sehr präzisen Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen der Spiralwicklung zu erhalten.
Im Fall einer Wicklung mit nebeneinanderliegenden Windungen kann der Träger der Wicklung je nach Fall entweder ein Dorn für ein direktes Wickeln sein, dem das Anordnen weiterer Elemente wie etwa einer Bienenwabenstruktur, eines Gewebes, einer Metallfolie usw. folgt, oder ein oder mehrere Elemente umfassen, die vorher auf einem Dorn angeordnet worden sind, wie etwa eine Haut oder eine Bienenwabenstruktur, oder aber eine Struktur sein, die als drehbarer Dorn dient, wie etwa eine Metallhülle für die Herstellung von Gefäßen zur Aufbewahrung von Fluida unter hohem Druck.
Das Vorimprägnieren der Fasern der Gespinste mit Hilfe eines geeigneten Harzes und/oder Klebstoffs wird bei der Herstellung der Gespinste oder aber an Ort und Stelle durch einen Durchgang der Gespinste durch ein geeignetes Bad unmittelbar vor ihrem Aufbringen auf den drehbaren Träger ausgeführt.
Außerdem hat die Erfindung eine Vorrichtung für die Ausführung des Verfahrens zum Gegenstand, gekennzeichnet durch spezifische Mittel, um die Gespinste in Überlagerung zu bringen, ihnen die geeignete Spannung zu geben, sie gegebenenfalls unmittelbar vor ihrem Aufbringen auf den drehbaren Träger seitlich zu führen, oder auch in der weiter obenerwähnten Variante Mittel für die Beförderung und die Positionierung der Gruppen von überlagerten Gespinsten mit Trennelement.
Schließlich hat die Erfindung jede Struktur oder Teilstruktur zum Gegenstand, die eine Haut oder eine Umkleidung einschließt, die aus Gespinsten gebildet ist, die in Übereinstimmung mit dem Verfahren aufgebracht sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen des Verfahrens deutlicher, wobei sich die nur als Beispiel gegebene Beschreibung auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worin
1 eine perspektivische Teilansicht einer Vorrichtung für die Ausführung des Verfahrens der Erfindung ist;
2 eine schematische Darstellung der Kette zum Aufbringen eines Gespinsts von einer Spule ist;
3 eine Schnittansicht einer Gesamtheit aus drei Gespinsten ist;
4 eine Schnittansicht einer Gruppe von mehreren Gesamtheiten überlagerter Gespinste ist, die durch einen Trennfaden oder ein Trennband voneinander getrennt sind; und
5 eine schematische Darstellung ist, um die Anordnung der Gespinste und der Trennelemente von 4 zu veranschaulichen.
In 1 ist in schematischer Weise ein zylindrischer Dorn 1 mit einer Welle 2 dargestellt, die durch nicht gezeigte geeignete herkömmliche Mittel in Richtung des Pfeils 3 zur Drehung veranlaßt wird.
Die Figur veranschaulicht die Verstärkung eines unter 4 gezeigten Metallgewebes mit Hilfe von Gespinsten M aus Fasern, beispielsweise aus Kohlenstoff, die vorimprägniert sind, um eine aktive Haut herzustellen, die beispielsweise für eine Verbundwerkstoffplatte zur Schalldämpfung bestimmt ist, wobei die Haut aus dem Metallgewebe 4 gebildet ist, das auf einer seiner Flächen mit parallelen Gespinsten verstärkt ist, die parallel in einem festgelegten gleichmäßigen Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die Gesamtheit durch Polymerisation des Faserimprägnierharzes verfestigt wird.
Dazu wird das Metallgewebe 4 mit beliebigen geeigneten Mitteln auf den Dorn 1 gepreßt und befestigt.
Die Gespinste M werden gemäß der Erfindung in einer Überlagerung mit einem im voraus festgelegten gleichmäßigen Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen, wie in 1 gezeigt ist, um den Dorn 1 gewickelt.
Die Gespinste M, in der Figur zwei, die mit 5a bzw. 5b bezeichnet sind, kommen von zwei (nicht gezeigten) Spulen und werden mit Hilfe von zwei beweglichen Rollen 6, deren Achsen parallel zur Welle 2 ist, in der Nähe des Dorns 1 in einer Überlagerung angeordnet.
Vorzugsweise sind die Rollen 6 Wirteln mit einem Flachboden, die in Abhängigkeit von der Breite der Gespinste für eine präzise Überlagerung so bemessen sind, daß kein seitlicher Versatz eines Gespinsts in Bezug auf das andere auftritt.
Gegebenenfalls sind ergänzend zwei parallele Rollen 7 zur Seitenführung vorgesehen, die zwischen den Wirteln 6 und dem Bereich der Aufbringung der Gespinste auf den Dorn angeordnet sind, wobei die beiden Gespinste 5a, 5b zwischen diesen beiden Führungsrollen laufen, die durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der gleich der Breite der Gespinste ist.
Außerdem sind gemäß der Erfindung die beiden Gespinste 5a und 5b während des Wickelvorgangs unterschiedlichen Spannungen ausgesetzt, wobei die Spannung des ersten Gespinsts in der Reihenfolge, ausgehend vom Dorn, d. h. des Gespinsts 5a, höher als jene des zweiten Gespinsts in der Reihenfolge (5b) oder des äußeren Gespinsts ist.
Die Gespinste. sind beispielsweise aus 12 000 Filamenten oder Fibrillen gebildet und haben einen rechtwinkligen Querschnitt mit einer Höhe von 0,35 mm und einer Breite von 3,38 mm. Die Wickelspannung des ersten Gespinsts in der Reihenfolge oder des inneren Gespinsts (5a) ist in der Größenordnung von 4 bis 6 daN, während die Spannung des anderes Gespinsts (5b) in der Größenordnung von 2 bis 3 daN ist.
Im allgemeinen und bevorzugt ist die Spannung des äußeren Gespinsts (5b) zwischen ungefähr der Hälfte und zwei Dritteln derjenigen des unteren oder inneren Gespinsts (5a) enthalten.
Die Anzahl der überlagerten Gespinste kann selbstverständlich größer als zwei sein und beispielsweise ungefähr zehn überschreiten. Im allgemeinen wirkt auf die derart überlagerten Gespinste eine Wickelspannung, die vom ersten Gespinst in der Reihenfolge (nach dem Aufbringen dem Dorn am nächsten) zum letzten Gespinst in der Reihenfolge (äußeres oder vom Dorn am weitesten entferntes Gespinst) abnehmen wird.
Die Gespinste M sind aus Kohlenstoffasern mit hoher Festigkeit oder aus einer beliebigen natürlichen oder synthetischen Faser (Glas, Kevlar, Aramid usw.) gebildet, die gewöhnlich bei der Herstellung von Teilen oder Strukturen aus Verbundwerkstoff verwendet wird. Die Anzahl der Filamente oder Fibrillen pro Gespinst kann verschieden sein, beispielsweise 6 000, 12 000 oder 24 000, das gleiche gilt auch für den Querschnitt (Breite, Höhe).
Die überlagerten Gespinste haben im allgemeinen die gleiche Breite; sie können aber je nach Anwendung unterschiedliche Breiten haben, beispielsweise wie durch 3 veranschaulicht ist, eine Breite, die vom ersten Gespinst in der Reihenfolge 5'a zum dritten Gespinst in der Reihenfolge 5'c abnimmt, wobei das dazwischenliegende Gespinst 5'b eine mittlere Breite hat.
Gemäß einer Ausführungsvariante können die überlagerten Gespinste aus einem oder mehreren Gespinsten mit rechtwinkligem Querschnitt gebildet werden, worüber ein Gespinst angeordnet wird, das aus einem Runddraht, insbesondere einem Kernwindefaden, d. h. der mit einem verlitzten Draht gleicher Art umhüllt ist, gebildet ist. Ein derartiger Runddraht, der eine Dicke besitzt, die wesentlich größer als jene der flachen Gespinste ist, erhöht das mechanische Beharrungsvermögen der aus einer solchen Wicklung gebildeten Haut.
Während des Wickelns kann sich die Neigung der Gespinste in Bezug auf die Welle 2 des Dorns von einem Metallgewebe 4 zum anderen je nach Anwendung unterscheiden.
Diese Neigung kann den gesamten Bereich der möglichen Neigungen im Bereich der Wicklung überdecken, d. h. zwischen praktisch 90° (Wicklung vom Umfangstyp) oder einigen Grad (Wicklung vom Längstyp) sein.
In 1 ist die Wicklung vom Umfangstyp.
Die aufgebrachten Gespinste sind je nach Anordnung des Metallgewebes 4 auf dem Dorn parallel zu den Schußfäden (oder den Kettfäden) des Metallgewebes 4 oder aber sie bilden einen Winkel, beispielsweise von 45° gegenüber diesen Schuß- und Kettfäden.
Es ist anzumerken, daß auf die Gespinste ein und dasselbe Metallgewebe 4 mit mehreren Neigungswinkeln gewickelt werden kann, beispielsweise mit zwei Neigungswinkeln von ±45° in bezug auf die Achse des Dorns oder mit drei Neigungswinkeln von ±45° und 90°. Bei diesen Ausführungen sind die Gespinste folglich in zwei oder drei Lagen gewickelt, wobei eine Lage als Gesamtheit der Gespinste definiert ist, die unabhängig von der Dicke der gewickelten Gesamtheit die gleiche Neigung oder Richtung aufweisen.
2 veranschaulicht die Transportkette eines Gespinsts M von einer Vorratsspule B bis zu einem Wirtel 6.
Die Spule B ist z. B. auf bekannte Weise auf einer Trommel befestigt, die von einem Druckluftmotor angetrieben wird. Das von einer Kupplungseinrichtung C abgewickelte Gespinst M gelangt dann in eine Nachspannvorrichtung vom Mitläufertyp P und wird anschließend in Richtung des Wirtels 6 gelenkt.
Die Gespinste auf den Spulen B sind mit einem Harz, das beispielsweise wärmeaushärtend ist, oder mit einem geeigneten Klebstoff entweder vorimprägniert oder nicht imprägniert, wobei sie in diesem Fall unmittelbar vor den Wirteln 6, indem sie beispielsweise über Rollen eine Imprägnierstation durchlaufen, die durch 1 symbolisiert ist, eine sogenannte Vor-Ort-Vorimprägnierung oder ein "Wetting" mit Hilfe eines geeigneten Harzes oder eines ebenfalls geeigneten Klebstoffs erfahren.
Im Fall einer Vorimprägnierung Harz + Klebstoff werden die Gespinste zuerst mit einem geeigneten Harz imprägniert, danach mit einem geeigneten Klebstoff, beispielsweise jenem, der unter dem Handelsnamen "Loctite" bekannt ist oder jenem, der "Isol" genannt wird, imprägniert, um die Haftung insbesondere des Kohlenstoffs auf dem Metall zu verstärken.
Durch Einstellen des Abstands zwischen zwei benachbarten Paaren von Gespinsten auf dem Metallgewebe 4, d. h. der Ganghöhe der Spiralwicklung, kann folglich der aus dem Metallgewebe 4 und den verstärkenden Gespinsten gebildeten Gesamtheit eine festgelegte präzise Porosität verliehen werden.
Diese Gesamtheit wird auf bekannte Weise polymerisiert und danach von dem Dorn abgezogen.
Ihre Biegsamkeit ermöglicht, sie auf eine konkave oder konvexe Fläche einer Bienenwabenstruktur zu übertragen, um eine aktive Haut einer Platte aus Verbundwerkstoff zu bilden.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht insbesondere, aktive innere Häute für schalldämpfende Platten herzustellen, die völlig zufriedenstellende schalldämpfende Eigenschaften und gleichzeitig eine strukturelle Widerstandsfähigkeit aufweisen.
Außerdem werden in Anbetracht der wesentlichen Verbesserung der mechanischen und akustischen Eigenschaften weder das Gewicht noch die Dicke der aktiven Haut durch das Wickeln überlagerter Gespinste wesentlich erhöht.
Das Verfahren der Erfindung kann zu anderen Zwecken als der Herstellung einer aktiven Haut mit kontrollierter Porosität verwendet werden.
So kann das Wickeln von überlagerten Gespinsten, welche auch ihre Anzahl ist, in nebeneinanderliegenden Windungen erfolgen, was ermöglicht, eine bestimmte Dicke der gewickelten Umhüllung in einer Zeit zu erhalten, die im Vergleich zu einem herkömmlichen Wickeln mit nebeneinanderliegenden Windungen eines einzigen Gespinsts oder mehrerer Gespinste nebeneinander viel kürzer ist.
Bei dieser Ausführung sind die Spannungsbedingungen der überlagerten Gespinste ähnlich denjenigen, die weiter oben 1 betreffend dargestellt worden sind, wobei wiederum ein zu starkes Zusammendrücken des darunter liegenden Gespinsts oder der darunter liegenden Gespinste vermieden werden soll.
Die überlagerten Gespinste können gemäß diesen Ausführungen direkt auf einen Dorn gewickelt sein, der entweder eine übliche Bewicklungsvorrichtung ist oder für diesen Umstand hergestellt und vorzugsweise zuvor mit einem Trennmittel überzogen worden ist, oder aber eine Struktur ist, die mit einer Faserwicklung zu bedecken ist, wie etwa eine Metallhülle eines Gefäßes zur Aufbewahrung von Fluida unter hohem Druck oder ein Ring einer Kapazität großer Abmessun gen. Im Fall eines Dorns, der aus einer Bewicklungsvorrichtung besteht, kann diese letztere verschiedenartig, beispielsweise aus Metall, aus Kunststoff vom Typ Schaumstoff, aus Formsand wie beispielsweise "Arenyl" oder auch aus einem Verbundwerkstoff sein, der preiswerter als Metall ist.
Die überlagerten Gespinste können auch auf ein oder mehrere Elemente einer Struktur oder eines Teils aus einem Verbundwerkstoff gewickelt werden, die sich bereits auf einem Dorn befinden, beispielsweise eine erste Haut, die durch Wickeln oder Drapieren hergestellt und mit einer Bienenwabenseele bedeckt worden ist, um eine Platte zu erhalten, deren äußere Haut durch das Wickeln der überlagerten Gespinste gebildet wird.
Bei diesen Ausführungen kann der Dorn extrahierbar oder schmelzbar sein, um bei Bedarf die auf dem Dorn angeordnete Baueinheit zu verwerten. Gemäß einer durch die 4 und 5 veranschaulichten Variante der Wicklung mit nicht nebeneinanderliegenden Windungen für die Herstellung einer Haut mit einem bestimmten Porositätsanteil, die aus einer Lage überlagerter Gespinste gebildet ist, die direkt auf einen Dorn 1 oder auf ein schalldurchlässiges Metallelement gewickelt sind, das auf dem Dorn befestigt ist (perforiertes Feinblech, Metallgewebe oder dergleichen), können mehrere Gruppen (in den 4 und 5 zwei) von überlagerten Gespinsten gleichzeitig gewickelt werden.
4 ist ein Querschnitt einer Gesamtheit, die gewissermaßen ein komplexes Gespinst bildet, das gewickelt ist, als ob es sich um ein einziges Gespinst handeln würde, und aus vier nebeneinander angeordneten Bestandteilen, nämlich aus zwei Gruppen M1, M2 von drei überlagerten Gespinsten und zwei Trennelementen S, die aus einem Faden oder einem Band bestehen, gebildet ist.
Die vier Bestandteile M₁, M₂, S sind abwechselnd angeordnet, damit das Aufbringen auf den Dorn 1, Seite an Seite, der Gesamtheit von 4 eine Spiralwicklung mit gleichmäßiger Ganghöhe erzeugt, deren Größe der Breite des Trennfadens oder Trennbands S entspricht.
Die Gespinste der Gruppen M1, M2 sind im allgemeinen völlig gleich, und die Stärke des Fadens oder Bands S entspricht wenigstens der Dicke der Gruppen.
Das Trennelement S ist im wesentlichen dazu bestimmt, den Windungen der Wicklung auf dem Dorn 1 einen gleichmäßigen und sehr präzisen Abstand zu geben, und muß, nachdem die Polymerisation des Harzes zur Imprägnierung der Fasern des Gespinsts und gegebenenfalls des Klebeharzes zur Fixierung der so auf der Struktur oder auf dem darunter liegenden Träger hergestellten Wicklung oder zur Fixierung von Teilen dieser Struktur erfolgt ist, entfernt werden.
Zu diesem Zweck ist das Trennelement S nicht klebend und beispielsweise aus mit Teflon beschichtetem Glas gebildet.
5 veranschaulicht ein Beispiel der Mittel für das Aufbringen des komplexen Gespinsts von 4 auf den Dorn 1.
Die Gespinste m₁, m₂, m₃ bzw. m₄, m₅, m₆ jeder Gruppe M₁, M₂ werden auf gleiche Weise wie in 1 mit Hilfe zweier Gruppen G1 bzw. G2 kalibrierter Wirteln zusammengeführt.
Die Wirteln der Gruppe G1 liegen in derselben Vertikalebene, und jene der Gruppe G2 liegen in einer Vertikalebene, die in bezug auf die andere seitlich versetzt ist.
Die beiden Trennelemente S werden auf gleiche Weise mittels zweier Wirteln 8 zugeführt, die hinsichtlich der Wirteln G₁, G₂ zweckmäßig positioniert sind.
Die Gesamtheit der Elemente m₁ bis m₆ und S wird über einem kalibrierten losen Wirtel 9 zusammengeführt, der zwischen den Wirtelsatz G1, G2, 8 und den Dorn 1 eingefügt ist.
Das so geformte komplexe Gespinst MC wird in nebeneinanderliegenden Windungen gewickelt.
Nach der Polymerisation wird das Trennelement S durch ein einfaches Abhaspeln von dem Dorn entfernt.
Die Anzahl der Gespinste einer Gruppe G₁ oder G₂ kann unterschiedlich sein, beispielsweise von zwei bi mehr als zehn gehen. Außerdem kann die Anzahl der Gruppen von Gespinsten größer als zwei sein.
Das komplexe Gespinst MC kann so auf ein Metallgewebe 4 des Typs von 1 gewickelt werden, das es einen Teil oder sogar die Gesamtheit des Dorns 1 bedeckt.
Im allgemeinen ist die Lage oder sind die Lagen der Wicklung mit nicht nebeneinanderliegenden Windungen überlagerter Gespinste, wie auch die Lage oder die Lagen der Wicklung mit nebeneinanderliegenden Windungen dieser gleichen überlagerten Gespinste entweder auf eine der Flächen oder beide Flächen eines einfachen Strukturelements (beispielsweise eines Metallgewebes) oder eines komplexen Strukturelements (beispielsweise einer ersten Haut und der bienenwabenförmigen Seele einer zukünftigen Verbundplatte) aufgebracht oder aber zwischen zwei Strukturen, die ihrerseits einfach oder komplex sind, eingefügt oder aber auch direkt auf einen zuvor mit einem Formtrennmittel beschichteten Wickeldorn aufgebracht.
Das Element einfacher Struktur kann wie weiter oben angegeben ein Metallgewebe, jedoch im allgemeinen auch jedes andere Verstärkungselement, wie etwa ein Blech, eine dünne Kunststoffolie, beispielsweise eine Mylarfolie, oder ein Gewebe textiler Art vom Typ Leinen, Schleierstoff, Plane für Anwendungen in anderen Bereichen als der Luftfahrt, beispielsweise der Vergnügungsschiffahrt, des Surfens usw. sein.
Außerdem ist anzumerken, daß die überlagerten Gespinste auf ein und denselben Träger, beispielsweise ein Metallgewebe, ein perforiertes Metallblech oder ein Metallgewebe, in nicht nebeneinanderliegenden Windungen mit einer Ganghöhe gewickelt werden können, die sich lokal, beispielsweise längs einer Mantellinie des Metallgewebes oder dergleichen, während des Wickelns verändern kann, um der erhaltenen Haut durch einen unterschiedlichen Porositätsgrad, der an die Anwendungsbedingungen der fertigen Platte, die eine derartige aktive Haut enthält, angepaßt ist, lokal unterschiedliche Schalldämpfungseigenschaften zu verleihen.
Die Technik der Erfindung kann außerdem vorteilhaft z. B. für die Herstellung von Platten oder Teilen des Typs, der in dem französischen Patent FR-A-2 677 411 des Anmelders beschrieben ist, benutzt werden.

Claims

Verfahren zum gleichzeitigen Aufbringen mehrerer Gespinste aus vorimprägnierten Fasern durch Wickeln auf einen Träger (1), wobei dem Aufbringort auf dem rotatorisch angetriebenen Träger wenigstens zwei Gespinste (5a, 5b) überlagert zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste auf Werte gespannt werden, die im Verhältnis des Überlagerungsrangs der Gespinste verschieden sind, wobei das dem Träger (1) am nächsten befindliche Gespinst (5a) am stärksten gespannt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Wicklung eines Gespinsts im Bereich von etwa der Hälfte bis etwa zwei Drittel jener des unmittelbar darunterliegenden Gespinsts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste unterschiedliche, insbesondere abnehmende Breiten besitzen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste aus einem oder aus mehreren Gespinsten mit rechtwinkligem Querschnitt gebildet sind, auf denen ein Gespinst aus einem runden Faden, insbesondere einem Umbindungsgarn, angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) aus der Gruppe der Fasern aus Kohlenstoff, Glas, Kevlar und Aramid gewählt sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) aus der Gruppe der Gespinste mit 6000, 12000 und 24000 Filamenten gewählt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste in nebeneinanderliegenden Windungen auf wenigstens eine Fläche gewickelt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) in nicht nebeneinanderliegenden Windungen auf wenigstens eine Fläche gewickelt sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen übereinanderliegender Gespinste (M₁, M₂), die durch Trennelemente (S) getrennt sind, gleichzeitig gewickelt werden, wobei die Trennelemente später abgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente aus Fäden oder nicht klebenden Bändern (S) gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden oder Bänder (S) aus mit Teflon imprägniertem Glas bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) bei ihrer Herstellung mit einem geeigneten Harz und/oder Klebstoff vorimprägniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) unmittelbar vor ihrer Wicklung vor Ort mit Hilfe eines geeigneten Harzes vorimprägniert und dann eventuell mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs vorimprägniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gespinste (5a, 5b; m₁ bis m₆) auf ein Verstärkungselement, das an einem Dorn (1) angebracht ist, gewickelt werden, wobei das Verstärkungselement aus der Gruppe gewählt ist, die Metallelemente, Kunststoffilme und Textilelemente des Typs Leinen, Schleierstoff oder Plane umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallelement aus der Gruppe gewählt ist, die perforierte oder nicht perforierte Dünnbleche, Gewebe und selbstversteifende Metallgewebe (4) umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung unter einem Winkel im Bereich von 90° bis zu einigen Grad in bezug auf die Achse des rotierenden Trägers (1) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) ein Wicklungsdorn ist, der gegebenenfalls extrahierbar oder schmelzbar ist und insbesondere aus Metall, Kunststoff, Formsand oder Verbundwerkstoff besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Dorn (1) ist, auf dem ein abzudeckendes Element angebracht ist, das aus einer einfachen oder komplexen Struktur gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) eine Metallhülle ist.
Vorrichtung für die Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Wirteln (6; G1, G2), die für die geeignete Anordnung der Gespinste (5a, 5b) kalibriert sind, sowie Mittel (C, P), die diesen letzteren die geeignete Spannung verleihen, umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel für die seitliche Führung der zusammengefügten Gesamtheit von Gespinsten (5a, 5b; M₁, M₂) und gegebenenfalls der Trenneinrichtungen (S) unmittelbar vor der Aufbringung auf den rotierenden Träger (1) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, die insbesondere für die Wicklung einer einzigen Gruppe übereinanderliegender Gespinste (5a, 5b) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die seitliche Führung aus einem Paar Rollen (7) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 21, die insbesondere für die Wicklung mehrerer nebeneinanderliegender Gruppen von Gespinsten (M₁, M₂) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die seitliche Führung aus einem kalibrierten Wirtel (9) gebildet sind.
Struktur aus einem Verbundwerkstoff, die gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 erhalten wird.
Struktur nach Anspruch 24, die aus einem Drahtgeflecht (4) gebildet ist, das auf einer und/oder der anderen seiner Flächen mit Gruppen übereinanderliegender Gespinste beschichtet ist, die parallel wenigstens auf einer Fläche angeordnet sind, wobei zwischen zwei Gruppen ein konstanter oder lokal unterschiedlicher Abstand vorhanden ist.
Struktur nach Anspruch 24, die aus einer Bienenwabenseele, die beiderseits mit einer Haut versehen ist, die in ein geeignetes polymerisiertes Harz getauchte Gespinste umfaßt, gebildet ist, wobei wenigstens eine der Häute übereinanderliegende und auf wenigstens einer Fläche nebeneinanderliegend oder nicht nebeneinanderliegend gewickelte Gespinste umfaßt.