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Verfahren zum Herstellen von'Flugzeugbauteilen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Flugzeugbauteilen, vornehmlich von solchen
Flugzeugbauteilen, die Hohlkörper mit inneren Versteifungsgliedern darstellen, z.
B. Rümpfen, Flügeln u. dgl.
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Bei Bauteilen der genannten Art kommt es wesentlich darauf an, daß
die Außenverkleidung des Bauteils die für sie vorgesehene Form genau erhält und
daß diese Form im Verlaufe der Fertigung keine Änderungen erfährt, ihr insbesondere
keine Unebenheiten beigebracht werden, die Ursache zu ungünstigen Strömungsverhältnissen
bilden und die Flugeigenschaften eines Flugzeuges zu dessen Nachteil erheblich beeinflussen
können. Ungenauigkeiten in der Verkleidungsfläche werden oftmals dadurch verursacht,
daß die Verkleidung auf das vorher fertiggestellte Gerippe der inneren Versteifungsglieder
(Holmgerippe, Trägergerippe) nachträglich aufgebracht wird, weil bei dieser Verfahrensweise
die Verkleidung, die auf das Versteifungsgerippe aufgenietet, geschweißt oder sonstwie
befestigt wird, der Form des Gerippes sich anzupassen gezwungen wird. Dadurch entstehen
Abweichungen von dem erwünschten Verlauf, die nicht nur die Strömungsverhältnisse
am Flugzeug beeinflussen, sondern auch dessen glattes Aussehen erheblich beeinträchtigen.
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Bei .dem neuen Bauverfahren nach der Erfindung- soll beim Aufbau des
Bauteils von der Außenform der Verkleidung ausgegangen werden. Nach dieser Form
haben sich die später einzubauenden und festzulegenden Teile des inneren Versteifungsgerippes
zu richten. Die gegebenenfalls vorgeformte Außenhaut soll in trogartige Bauformen
eingelegt werden, worauf die Versteifungen an der Außenhaut festgelegt werden. Solche
trogartigen Bauformen sind beim Holzbau von Flugzeugteilen schon angewendet worden,
um den vorher über einem Negativ geformten
Bauteil (z. B. eine
Rumpfschale) aufzunehmen, so daß die Einrichtungsteile, wie Spanten, Motortragglieder
usw., im Innern des Bauteils bequem festgelegt werden können. Hierbei ist jedoch
die in die trogartige Bauform eingelegte- Außenhaut schon fertiggeformt und durch
mehrlagige Wicklungen genügend versteift, so daß Formänderungen nicht mehr vorkommen
können.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Außenhaut des Flugzeugteiles
in der trogartigen Bauform formgerecht gehalten «-erden muß, derart, daß in der
Formlage ein Verbinden. der Versteifungen mit der Aüßenhaut durchgeführt werden
kann, wodurch keinerlei unerwünschte und unzulässige Formänderungen im Krümmungsverlauf
der Außenhaut beim Verbinden der Versteifungen mit der Haut vorkommen können, die
festzulegenden Verbindungsglieder vielmehr gezwungen werden., sich der Form der
Außenhaut anzupassen. Das ''erfahren nach der Erfindung besteht deshalb darin, daß
auf die Außenhaut eine ein Anschmiegen an die Hohlform herbeiführende Kraft ausgeübt
wird und sodann das Verbinden der Versteifungen mit der Außenhaut erfolgt.
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Zur Durchführung des neuen Aufbauverfahrens dienen Formkörper für
die Hauthahnen, in die die letzten mit einer das Anschmiegen bewirkenden Kraft angepreßt
werden.
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Es sind im Bootsbau Formvorrichtungen für Bootshäute . bekannt, bei
welchen die Hautbahnen in Matrizen eingelegt und mittels eines Oberwerkzeuges geformt
werden. Hierbei kommt es auf das Formen der Bootshaut selbst an, und um dieses in
zweckentsprechender Weise durchführen zu können, sind die Formwerkzeuge heizbar.
Ein anderer für den Bootsbau gemachter Vorschlag für die Formung von Bootskörpern
aus einer Gummimasse geht darauf hinaus, die Masse zur Formung des Bootskörpers
zwischen ein äußeres und inneres Formwerkzeug einzulegen, welche beide zur Aufnahme
eines Heizmittels eingerichtet sind. Das innere Formwerkzeug wird zur Herbeiführung
der Formung durch Keile gegen die Hautmasse und diese damit gegen die formgebende
Innenseite des äußeren Formwerkzeuges gepreßt. -Von diesen reinen Hautformungen
unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß die Außenhaut des Flugzeugbauteiles
in den Formkörper ohne Versperrung des Innenraumes eingepreßt wird, so daß in diesem
Innenraum des Bauteiles die Verbindungen der erforderlichen Versteifungen mit der
Außenhaut hergestellt werden können und in keinem Falle eine Veränderung derselben
durch Verbeulen usw. vorkommen kann. Die einzelnen Glieder des. Versteifungsgerüstes
werden der Innenseite der Außenhaut in einfacher Weise angepaßt bei einem Bauzustand,
bei clean die Außenverkleidung regen Lageänderungen und Verb:ulen gesichert fest
in der ein Stab- oder netzförmiges (fach« erkartiges) oder bei besonders schwierigen
Wer'kstücksformen auch ein vollsandiges (wannenartiges) Gebilde darstellenden Hilfsvorrichtung
an jedem Putikt ihrer Außenfläche geschützt liegt.
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Auf der Zeichnung ist die zur Durchführung des Verfahrens dienende
Vorrichtung in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
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Alb. i zeigt ein Schaubild einer Hilfsvorrichtung finit eingespanntem
Werkstück und Schablonen für die Einordnung der Längsversteifungsglieder, Abb. 2
das aus der Hilfsvorrichtung herausgelöste und auf eine Schweißmaschine genommene
Werkstück.
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Abb. 3 ist ein Schaubild gemäß Abb. i mit Schablonen zur Einordnung
der Ouerversteifungsglieder im Werkstück.
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Abb. 4. bis 6 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen der Hilfsvorrichtung
ohne Werkstück, und in Abb. 7 ist in einem größeren Maßstab ein von der Hilfsvorrichtung
gelöstes Werkstück mit Längsversteifungsgliedern veranschaulicht.
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mach Abb. i sind auf einer in der Längsrichtung du s aufzubauenden
Werkstückes i sich erstrechenden, als Fundament dienenden Grundlage 2 einer Hilfsvorrichtung
Lehrenkörper 3 festgelegt. Diese Lelirenhörper 3 sind zweckmäßig so gestaltet, da1'1
jeder einzelne einen Körper bildet, aus dessen dein fN'erkstück zugekehrten Teil
die Form herausgearbeitet ist. welche das Werkstück aufweisen soll. Aus einer Gruppe
solcher einzelnen Lehrenkörper wird die Werkstückgesaintforin zusammengestellt.
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Die so gebildete Hilfsvorrichtung dient zur Aufnahme des Werkstückes
i (im Ausführungsbeispiel ein Ruinpfformteil), «-elches in der Annahme, daß die
Außenhaut eine nicht abwickelbare Fläche bildet, durch Streckziehen o. dgl. vorgeformt
ist. Es wird so eingelegt, daß die Außenseite sich der von den Lehrenkörpern dargebotenen
Form anschmiegt. Uni eine Lageänderung wäliren<1 der r-achfolgenden Bearbeitung
und eine durch diese Lageänderung möglicherweise hervorgerufene Verbeulung des Werkstückes
während der Bearbeitung zu verhindern, wird das Werkstuck in der Hilfseinrichtung
festgespannt. Zu diesem Zweck sind vorteilhaft an jedem -Lehrenkörper 3 Spannglieder
i
o 'derart gelenkig angeordnet, daß sie auf die beiderseitigen Kanten des eingelegten
Werkstückes auf- oder übergeklappt werden können und dag vermittels dieser Glieder
.ein Druck in Richtung der Blechfläche ausgeübt werden kann, so daß eine Lageänderung
des Werkstückes in der Hilfsvorrichtung ausgeschlossen ist. Die Randteile des Werkstückes
werden dabei von beiderseits angelegten Versteifungsgliedern i i versteift, welche
vermittels Schraubzwingen i2 abnehmbar festgelegt werden.
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In das.auf diese Weise in der Hilfsvorrichtung festgelegte Werkstück
werden die Längsversteifungsglieder 13 lagerichtig eingeordnet. Dazu dienen Schablonen
1q., 15, welche an der Hilfsvorrichtung im Ausführungsbeispiel angelenkt und geteilt
sind. Sie können aber auch aus einem Stück bestehen und unabhängig von der Vorrichtung
sein. Ihre Form entspricht etwa der Innenform des Werkstückes, und die der Innenwand
des Werkstückes zugewandte Kante weist Ausnehmungen auf, welche ein Festhalten der
Versteifungsglieder im Werkstück in bestimmten Abständen voneinander gestatten.
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Abb. i zeigt die Schablonen 14., 15 für die Längsversteifungsglieder
13 und Abb. 3 diejenigen, 16, für [die Querversteifungsglieder 17.
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Die Abb..I bis 6 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen der Hilfsvorrichtung
ohne Werkstücke zur Verdeutlichung der über die ganze Länge jedes einzelnen Werkstückes
vorhandenen Anlage und Unterstützung der Außenverkleidung. Je nach der Schwierigkeit
der Werkstücksform oder der im Innern des eingespannten Werkstückes auszuführenden
Arbeit, wird im Hinblick auf eine Ausschaltung jedweden Verbeulens des eingespannten
Werkstückes eine der beispielsweise gezeigten Bauvorrichtungsausführungen gewählt.
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Nach Abb. 4. sind auf dem als Grundlage dienenden Träger 18 beliebiger
Ausbildung und Ouerschnittsform die Lehrenkörper angeordnet. In dieselben sind in
Längsrichtung des Trägers i8 verlaufende Formglieder ig mehr oder weniger nahe aneinander
eingesetzt, derart, daß in der dargebotenen Hohlform. die dem aufzunehmenden Werkstück
zugewandt ist, Steine Unebenheiten vorhanden sind.
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;.ach Abb. 5 sind die längs verlaufenden l#ormglieder i9 in den Zwischenräumen
zwischen den einzelnen Lehrenkörpern 3 durch besondere Querglieder 2o, die querspantartig
vorgesehen sind, ausgesteift, so daß in diesem Falle eine formsteife netzartige
(fachwerkartige) Hilfsvorrichtung entsteht. Geinäß Abb. 6 ist die Gesamtform .durch
an den l.ehi-enkörpern 3 festgelegte Formwände 21 gebildet. Diese Hilfsvorrichtung
weist somit eine völlige Wannenform auf, in welcher das aufgenommene Werkstück an
jedem einzelnen Punkt seiner Außenfläche gegen Verbeulen geschützt ist.
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Der Träger 18 ist in besonderen Stützgestellen (Bodenspindeln o. dgl.)
22, 23 verschiebbar.
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Abb. 7 zeigt das von der Hilfsvorrichtung gelöste W erlatücl: mit
den Längsversteifungsgliedern 13. Die Randteile sind zwischen \`ersteifungen i i
gefaßt, die vermittels der Schraubzwingen 12 festgehalten werden.
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Eine besonders vorteilhafte Verfahrensweise beim Aufbau des Werkstückes
ist folgende: In das in der beschriebenen Weise in die Hilfsvorrichtung eingespannte
Werkstück i, dessen Inneres wannenartig frei.liegt, werden zunächst die in einer
Richtung verlaufenden Versteifungsglieder (z. B. die Läggsversteifungsglieder) eingeordnet,
angeheftet und nach Herausnahme des Werkstückes aus der Hilfsvorrichtung in der
üblichen Weise durch Nietung oder Schweißung endgültig festgelegt. Diese Verfahrensweise
bietet den Vorteil, daß das Werkstück (Abb. ;) in einem glatten Durchgang durch
die Schweißvorrichtung 4. (Abb. 2) hindurchgeführt werden. kann. Hierauf werden
die quer dazu verlaufenden @"ersteifungsglieder in gleicher `'eise eingeordnet und
festgelegt.
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Das Durchführen des Werkstuckes z. B. durch die Schweißvorrichtung
erfolgt gegebenenfalls mit Hilfe besonderer= Stützgestelle.