EP4319976A1 - Sound-damping composite component having honeycomb core, and method for the production thereof - Google Patents
Sound-damping composite component having honeycomb core, and method for the production thereofInfo
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- B32B2250/05—5 or more layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
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-
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
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- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
- B32B2307/102—Insulating
-
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/718—Weight, e.g. weight per square meter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/18—Aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
Definitions
- the invention relates to a composite component for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise from an aircraft, such as a passenger aircraft with jet engines.
- the invention is not limited to this application, but is particularly suitable for insulating operational noise from aircraft engines.
- Such a sound-insulating covering can, for example, have the form of panels. These usually include a
- honeycomb cells of the honeycomb core act as acoustic resonators based on the principle of a Helmholtz resonator, which insulate or reduce the sound.
- Aircraft jet engines typically cause noise in the frequency range of approx. 300 - 6300 Hertz.
- the lower the frequency the greater the depth of the honeycomb cells would have to be in order to achieve the desired soundproofing.
- this is not always possible due to the associated increase in weight on the one hand, and on the other hand the desired small component dimensions, eg due to limited installation space he wishes.
- US 2015/0041247 A1 describes a sound-absorbing composite component comprising a honeycomb disk between two cover layers, one of the cover layers being sound-reflecting and the other sound-permeable, namely perforated.
- a conical insert Espert
- the insert is sound-reflecting and divides the Honeycomb cell in two acoustic chambers, resulting in an increase in the resonator length or the effective acoustic length of the honeycomb cell.
- the frequency range of the absorbed sound can be changed by varying the position of the insert along the honeycomb depth.
- the possibility of adapting to even lower frequencies is severely limited in this case.
- a generic composite component comprises at least one honeycomb or a honeycomb core with a plurality of honeycomb cells and with a number of acoustic insert bodies, at least one insert body being arranged in at least some honeycomb cells.
- the insert body has a major axis that defines an axial direction.
- the insert body is arranged or inserted into a respective honeycomb cell in such a way that the main axis of the insert body runs in the direction of the depth of this honeycomb cell.
- the insert body includes a continuous surface and has a first end and a second end relative to the direction of the major axis.
- the insert body extends continuously between the first end and the second end, in particular as a coherent or one-piece component.
- the above-mentioned object is already achieved in that the continuous surface of the insert body has surface areas which are spaced apart from one another in the axial direction or in the direction of the main axis, which face one another and in a projection onto a plane lying perpendicular to the main axis overlap, in particular aligned with one another, in order to delimit a passage for sound waves between these surface areas in the axial direction or direction of the main axis.
- the continuous surface is in particular arranged or designed in such a way that the course of the continuous surface encircles the main axis and/or crosses the main axis several times.
- the course under consideration here goes from the first end of the insert body, through the surface areas according to the invention and to the second end of the insert body.
- the above-mentioned object is also achieved in a generic composite component in that the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the direction of the main axis, which face one another and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned with each other to allow a passage for sound waves between them Delimit surface areas in the direction of the main axis, wherein the insert body divides the honeycomb cell into a plurality of cavities, which are delimited in the direction of the main axis by the surface areas facing one another.
- the insert body can divide the honeycomb cell into three or more cavities.
- the invention also relates to the acoustic insert body per se or per se, for installation in a honeycomb for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft.
- a generic insert body has a main axis, which defines an axial direction, and can be inserted with its main axis in the direction of the depth of a honeycomb cell, in particular in a hexagonal honeycomb cell.
- the insert body comprises a continuous surface and has a first end and a second end, based on the axial direction.
- the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the axial direction, which face one another and overlap, in particular are aligned, in a projection onto a plane lying perpendicular to the main axis, in order to allow a passage for sound waves between these surface areas into the To delimit axial direction or direction of the main axis, and that the contiguous area is designed in such a way that the course of the contiguous area encircles the main axis and / or crosses it several times.
- the course under consideration goes from the first end of the insert body through the surface areas according to the invention and to the second end of the insert body.
- the continuous surface can also run through other surface areas of the insert body, not only through the surface areas that limit the passage of the sound waves in the axial direction.
- the continuous surface of the insert body is spaced apart from one another in the direction of the main axis Has surface areas that face each other and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned, in order to delimit a passage for sound waves between these surface areas in the direction of the main axis and the honeycomb cell into several cavities, preferably in three or more cavities , which are delimited in the direction of the main axis by the surface areas facing each other.
- honeycomb cell is bounded by its cell walls in directions (L/W directions) transverse to the honeycomb depth direction.
- a honeycomb or honeycomb disk typically comprises a large number of honeycomb cells which are adjacent to the nearest honeycomb cells through their walls.
- the composite component can comprise at least one flat layer, for example a cover layer, and at least one honeycomb.
- the walls of the honeycomb cells can be arranged transversely to the flat layer, in particular perpendicular to the flat layer.
- the edges of the honeycomb walls can be in contact with the flat layer in the composite component, in particular be firmly connected.
- the insert body may be inserted into a honeycomb cell with its major axis aligned in the honeycomb depth direction.
- the main axis can run parallel to the walls of the honeycomb cell and/or perpendicular to the flat layer, for example the cover layer.
- the insert body may cooperate with the walls of the honeycomb cell in which it is housed to direct sound waves within the honeycomb cell.
- the area or the surface of the insert body can interact with the walls of the respective honeycomb cell as a guiding surface or guide surface for sound waves.
- the insert body is adapted, when inserted into a honeycomb cell, to prevent the sound waves penetrating this honeycomb from traveling in a straight line towards the depth of the honeycomb cell.
- the sound waves can thus be deflected over an extended path, for example over a winding, curved, zigzag path.
- the insert body can thus bring about a considerable increase in the resonator length or the effective acoustic length of the honeycomb cell in a structurally relatively simple manner.
- the insert body allows an optimized utilization of the given cavity of a honeycomb cell with regard to the acoustic effect, in particular the insulating effect.
- the honeycomb thickness of 30 to 50 mm typically used for sound insulation in the frequency range around 2000 Hertz in aircraft engines can be reduced by a third or even half by using the insert body, for example reduced to a honeycomb thickness of 15 mm .
- the insert body can help to dampen the sound by deflecting the sound waves, in particular by reflecting them on surface areas of the insert body. Furthermore, the insert body can also partially absorb the energy of the sound.
- the terms radial direction and axial direction generally refer to the main axis of the insert body unless otherwise specified.
- the main axis is to be understood here as the central axis which, with the intended orientation of the insert body in the honeycomb cell of a planar honeycomb, is essentially or almost parallel to the walls of the honeycomb cell.
- the major axis here does not necessarily mean the direction of greatest extension of the insert body.
- the insert body can, for example, have a greater extent in the radial direction than in the axial direction.
- the main axis can also correspond to the longitudinal axis.
- the main axis does not necessarily have to be an axis of symmetry of the insert body, but the main axis is preferably approximately in the middle of the longitudinal section.
- the insert body is arranged as intended in the honeycomb cell, so that the main axis of the insert body runs in the direction of the honeycomb depth, radially outer edges of the insert body can and should contact the walls of the Adjacent honeycomb cells with a minimal gap size or are in contact with them and in particular are connected to them, for example glued. There may also be a slight gap or gap between at least some portions of the radially outer edges of the insert body and honeycomb wall. The gap or the gap can be sound-permeable.
- the main axis can in particular correspond to the main axis of inertia of the insert body.
- An outline of the insert body can in particular be rotationally symmetrical with respect to the main axis.
- a vast majority of the honeycomb cells each include at least one insert body.
- Honeycomb cells can accommodate more than one insert body at a time.
- Honeycomb cells can also accommodate different insert bodies at the same time, which increases flexibility when adapting the composite component to the desired frequency range to be insulated.
- the position of the respective insert body with regard to the depth of the honeycomb cell can also be adjusted to the frequency range to be insulated.
- the insert body can occupy only part of the depth of the honeycomb.
- insert bodies can also be inserted or built into the honeycomb structure during honeycomb production or can be produced in one step together with the honeycomb. Regardless of its production method, the insert body is to be understood as a body which, because of its coherent geometry, can also exist as a body outside of the honeycomb cell.
- the insert body has in particular an independent coherent area or surface.
- This continuous surface has an uninterrupted course or runs uninterrupted from the first end to the second end of the insert body.
- the profile can be understood as an uninterrupted space curve that lies within the continuous surface of the insert body or defines its profile. the In particular, honeycomb walls do not contribute to the continuous surface.
- the continuous surface can be formed by different body sections of the insert body, which can be shaped differently. In the case of band-like body sections, both sides of the band can contribute to the continuous surface. Passage openings can be provided so that the sound waves can pass through these passage openings from one side of the belt to the other side.
- the continuous surface of the insert body is designed in such a way that it is possible to draw an uninterrupted space curve or progression curve on or within this surface, which encircles and/or crosses the main axis of the insert body several times.
- This progression curve also runs, inter alia, through those surface areas of the continuous surface which face one another and delimit a passage for sound waves in the axial direction.
- further surface areas can be arranged between these surface areas in relation to the axial direction.
- the passage can also encircle and/or traverse the main axis several times.
- the distances between in each case two surface areas delimiting the sound passage from one another can be of different sizes in relation to the axial direction or direction of the main axis. These distances can be individually adjusted in order to specifically adapt the insert body to the frequency range to be insulated.
- honeycomb cells are preferred.
- the honeycomb can comprise honeycomb cells of different cell geometries.
- the honeycomb cells can, in cross section perpendicular to the direction of the honeycomb depth, have an irregular or regular shape, in particular circular, or have a polygonal shape, which can be, for example, rectangular, in particular square.
- the cell walls of the honeycomb cells can be soundproof or sound-permeable, for example perforated, in order to spread the Permitting sound waves in the L and W directions of the honeycomb.
- the continuous surface essentially covers the cross section of the honeycomb cell into which the insert body is or is being inserted.
- the contiguous area is considered in its projection onto the plane perpendicular to the main axis or onto the floor plan of the honeycomb.
- the corresponding covering can be achieved in particular by at least one winding, preferably several windings, of the continuous surface.
- the insert body preferably has a plan view in plan view that corresponds to the plan view of the honeycomb cell or fills it up as far as possible (except for small gap dimensions to the cell walls).
- the insert body has a central elongate trunk which extends continuously in the direction of the major axis, in particular from the first end of the insert body to the second end of the insert body.
- the stem helps stiffen the insert body. This is advantageous for increasing the dimensional stability.
- the main axis of the insert body can pass inside the trunk.
- the coherent surface comprises a screw surface (Engl, "generalized helicoid").
- a screw surface is understood to mean a surface that is created by screwing a space curve.
- the screw surface can be clockwise or right-handed as well as counter-clockwise or left-handed.
- the insert body may have a double or multiple helix.
- the helices may be intertwined.
- the continuous surface can comprise or form a developable surface.
- a developable surface can be placed smoothly on a flat plane without being compressed or distorted.
- a geometry that can be developed allows, among other things, certain production techniques, such as production using the folding technique.
- the contiguous area of the insert body can, in geometric sense, in particular a ruled surface, preferably a developable ruled surface.
- the coherent surface can comprise a tangent developable and/or a helical surface or a helicoid.
- the screw surface does not necessarily have to be a control surface.
- the screw surface is multiaxially curved.
- the screw surface can in particular have a concave-convex shape.
- the screw surface can be designed stepwise or in the manner of a spiral staircase, at least in sections.
- the screw surface can in particular be corrugated at least in sections.
- the screw surface can have a regular or irregular pitch. Different turns of the screw surface can have a different distance from one another in the axial direction.
- the screw surface may have a screw axis which runs in the direction of the main axis of the insert body or is parallel to the main axis and preferably coincides with the main axis.
- the screw surface can have a radially inner edge and a radially outer edge.
- the insert body may include a helical portion of the body winding about the major axis providing the screwing surface and having a radially outer edge along the radially outer edge of the screwing surface.
- This radially outer edge one in one Insert body accommodated in the honeycomb cell can be connected to the walls of the honeycomb cell, in particular in a materially bonded manner, for example glued.
- the radially outer edge of the insert body may be spaced from at least one of the honeycomb walls and allow passage for sound waves.
- the screw axis of the screw surface can in particular run inside the trunk, so that the screw surface winds around the trunk.
- the radially inner edge may be fully or partially connected to the trunk or may extend on or be carried by the trunk.
- the screw surface can optionally merge into the surface of the trunk in one piece.
- the radially inner edge may be fully or partially cantilevered.
- This embodiment is advantageous if the honeycomb fitted with the insert bodies is to be subsequently deformed, for example in order to adapt the honeycomb to a curved inner surface of an aircraft engine.
- a honeycomb with insert bodies each having a free radially inner edge has greater flexibility than a honeycomb with insert bodies having a central stem.
- the insert body can have the radially inner edge completely cantilevered, i.e. no central stem is provided for stiffening in order to increase subsequent deformability.
- the insert body can have a free space which runs continuously in the axial direction around the main axis and around which the screw surface turns.
- the free space can have different geometries, perpendicular to the main axis in plan view, and can be of different sizes at different points along the main axis. This embodiment is for one increased deformability and flexibility of the honeycomb, as well as for ventilation, venting and dewatering or drainage of the honeycomb.
- the course of the continuous surface can - especially when using a screw surface - encircle the main axis in particular at least 360°, preferably by significantly more than 360°, i.e. the angle of rotation around the main axis of the entire screw surface can be significantly more than one revolution, preferably at least 720 °, i.e. two revolutions.
- the acoustically effective length or path of the sound waves through the honeycomb cell can be significantly increased. In this way, significantly lower sound frequencies can be insulated by the composite component.
- the insert body can be designed to divide the honeycomb cell into cavities.
- the cavities can be delimited at least in the axial direction or direction of the main axis by the continuous surface.
- the respective cavity can be delimited by an insert body and at least one wall of the honeycomb cell.
- the insert body divides the honeycomb cell into a number of equal or identical cavities. In another embodiment, different cavities are formed.
- At least some cavities are preferably connected to one another in a sound-permeable manner, for example by at least one passage opening between each two cavities.
- the passage openings can be positioned in such a way that the path of the sound wave through the honeycomb cell assumes a meandering, wavy line-shaped or zigzag-shaped course. In this way, too, the path of the sound within the honeycomb cell is lengthened.
- the surface areas under consideration can in principle have a curved or essentially flat geometry. At least some surface areas of the continuous surface of the insert body can run obliquely to the main axis.
- At least some of the mutually facing surface areas between which the sound wave travels can run at an angle to one another.
- the insert body has at least two funnel-shaped or pyramid-shaped body sections, which can be offset from one another in the direction of the main axis, in particular coaxially to the main axis, and which can provide surface areas facing one another.
- These body portions may be in the form of a hollow bottomless pyramid with a closed apex, having a polygonal base conforming in shape to the cross-section of the honeycomb cell into which the insert body is to be inserted, e.g. hexagonal or square.
- the side surfaces of the pyramid can be bordered by edges or rounded.
- the funnel-shaped or pyramid-shaped body sections can be arranged in a spiked manner so that a passage for sound waves remains free between the body sections. At least some of the funnel-shaped or pyramid-shaped body sections can be in contact at their periphery with the walls of the honeycomb cell and thus divide the honeycomb cell into cavities which are delimited from one another in the axial direction.
- the successive pyramid-shaped body sections can have passage openings, in particular alternately either in the central area or on their periphery.
- the passage openings can allow the sound waves to propagate into a cavity, along the mutually facing surface areas formed by the nearest funnel-shaped or pyramid-shaped body sections, and to a next cavity, preferably only on a zig-zag path.
- the pyramidal or funnel-shaped body sections can be connected to one another by at least one connecting section.
- the at least one connecting section can have a central or centrally located trunk extending in the direction of the main axis.
- the main axis can pass through the trunk.
- the trunk can be hollow to save weight.
- the trunk can have different cross-sectional shapes.
- the insert body can have a plurality of eccentrically or decentrally arranged, in particular peripheral, connecting sections.
- a central stem is advantageous because it can be used for gripping when inserting the insert body into the honeycomb cell.
- At least some of the surface areas can in particular be curved, for example concave or convex.
- At least some of the surface areas can be kinked or have bending edges and/or steps.
- the surface areas can preferably act as rebound surfaces and direct the sound waves to divert the sound from a straight path to the honeycomb floor.
- the continuous surface of the insert body comprises a ruled surface.
- a ruled surface is understood to mean a surface through which a straight line that is entirely contained in the surface can run through each point.
- the continuous surface of the insert body can have convex and/or concave surface areas.
- the continuous surface of the insert body can, at least in sections, comprise a step-shaped and/or corrugated surface.
- the insert body can preferably be made in one piece or as an integral body.
- the insert body can be made from the same material or from areas with different materials material composition.
- the insert body can in particular be made of plastics, such as thermoplastics, preferably high-temperature thermoplastics, and also thermosets. Furthermore, the insert body can be made of fiber-containing materials, for example fabric, scrim, paper or fleece, in particular glass and/or carbon fibers.
- the insert body is preferably made of a composite material, for example a composite of glass or carbon fibers with a thermoplastic or duroplastic.
- the insert body can be produced in particular by an additive manufacturing process, for example by 3D printing.
- an additive manufacturing process within the meaning of the VDI 3405 standard or DIN EN ISO 17296-2 (Part II) comes into consideration as an additive manufacturing process, AM process (Engl, "additive manufacturing process").
- AM processes inherently allow Automated, computer-aided production of complex, virtually any geometries, typically based on a layered construction.As AM processes, there are also, for example, direct printing with automatic curing of the printing mass or 3D printing by polymerization, 3D printing by gluing, 3D - Consider pressure by sintering/fusing etc.
- the advantage of additive manufacturing is that the shape of the insert body can be freely selected or adapted to the acoustic requirements.
- the insert bodies may be printed directly into the honeycomb cells.
- the honeycomb can also be produced by 3D printing, e.g. in one step with the insert body.
- the insert body can be produced completely or integrally in an additive manufacturing process.
- Extrusion-based processes are particularly suitable for this (Engl, “extrusion based”: EB), either with chemical hardening or with physical hardening of heated thermoplastics.
- the FDM process (Engl, "fused deposition modeling"), for example, is also seen as suitable.
- MJ processes (Engl, “material jetting”), for example with photopolymers which solidify through the action of light.
- BJ processes (English, “binder jetting”), occasionally also referred to as 3DP processes, are also conceivable. In principle, all so-called 3D printing techniques can be considered.
- metals such as aluminum and titanium
- Duroplasts including epoxy, phenols, benzoxazines, cyanate esters, polyimides
- High-temperature-resistant thermoplastics such as PEEK or PEI
- Elastomers such as thermoplastic polyurethane, polysiloxanes
- ceramic materials such as oxide-ceramic or carbide-ceramic materials.
- These materials can contain fibers, in particular glass, carbon, aramid and/or ceramic fibers, in order to improve the mechanical or vibration-related properties, if required.
- the insert body can be produced using any technique, e.g. also by a suitable folding technique and/or an embossing process.
- the insert body may be folded and/or embossed from a metal foil, such as aluminum foil, or a plastic foil.
- a metal foil such as aluminum foil
- a plastic foil such as aluminum foil
- Other materials for forming the insert body by folding can be aromatic polyamide (aramid) papers such as Nomex® and Kevlar® papers, preferably in the range of 1.1 to 3.9 mils, where 1 mil is 0. corresponds to 0254 mm.
- the insert body can also be made from thermoplastic films by folding and/or embossing. The latter can also be carried out by hot forming of the thermoplastic material under the influence of temperature.
- the films can have a thickness of a few micrometers up to about 1 mm and, for example, made of polyetherimide (PEI); polyimide (PI), Polyetheretherketone (PEEK), Polyphenylene Sulfide (PPS),
- Polycarbonate, polyamide, and / or polyester can be made.
- the coherent surface can, for example, be formed partially or completely by a band made of plastic, in particular a thermoplastic, and/or fibers, in particular glass, carbon, plastic, aramid or ceramic fibers, and/or metal.
- the insert body can comprise an air-permeable material, at least in sections.
- An open-pored material and/or a micro-perforated material (with pores with a diameter of 0.01 to 0.5 mm) or macro-perforated material (with pores with a diameter of >0.5 mm) can be considered as the air-permeable material.
- Air permeable material can be used to act in particular as a sort of sound permeable septum.
- the composite component comprises at least one cover and/or intermediate layer that is connected to the honeycomb.
- the composite component can comprise a layer arrangement in a sandwich construction, the honeycomb or the honeycomb core being arranged between two cover layers, in particular covered or closed on both sides by the cover layers.
- One of the cover layers can be perforated and/or consist of an air-permeable material.
- the composite component can comprise a plurality of honeycombs, e.g. two honeycomb layers on both sides of a flat intermediate layer, with each honeycomb layer being connected, e.g. glued, to one side of the intermediate layer.
- the composite component can in particular comprise a layer arrangement of several honeycomb layers and several flat intermediate layers which can be sound-permeable, in particular perforated, or closed.
- the composite component can be constructed in particular as a multisandwich.
- One, several or all of the honeycomb layers can be fitted with the acoustic insert bodies.
- the cover and/or intermediate layer can be made of plastic, composite material, metal and/or ceramic, for example.
- the cover or intermediate layer and/or the honeycomb can be made of plastic and in particular comprise a woven fabric, scrim, paper or fleece made of fibers, or only made of plastic or only fibers, e.g. in the form of woven fabric, scrim, paper or non-woven fabric.
- the cover and/or intermediate layer and/or the honeycomb layer can be made from a composite material, in particular from a composite material comprising fibers, for example in the form of a woven fabric, scrim, paper or fleece.
- the cover or intermediate layer can comprise a metal foil, for example made of aluminum, titanium or Inconel® from Special Metals Corp.
- thermoplastics such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), PA (polyamide), PET (polyester), PC (polycarbonate) can preferably be considered as plastics
- thermoplastics such as PI, PPS, PEI, PEEK, PEKK.
- Thermosetting plastics such as phenolic, epoxy, benzoxazine, bismaleimide, cyanate ester, polyimide resins or thermoplastic thermosetting plastics such as phenoxy resins can also be used in the production of the cover layers or the honeycomb.
- the honeycomb and/or the cover or intermediate layer can comprise a ceramic material, in particular be made of a ceramic composite material. Ceramic structures are advantageous for high temperature applications.
- the insert body itself can be glued to adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or to the cover or intermediate layer. However, it is also possible for the insert body to be held in the respective cell in the honeycomb cell by frictional engagement or force engagement with the honeycomb walls, possibly also without adhesive.
- the invention also relates to a method for producing a composite component for insulating sound waves.
- the method includes at least providing a mostly prefabricated honeycomb and the insertion of acoustic insert bodies in honeycomb cells of the honeycomb.
- the method is characterized by manufacturing the insert bodies using an AM method or additive manufacturing method, which results in an insert body each having a coherent surface, in particular a surface according to one of the geometries explained above.
- the insert bodies can be constructed in situ within the honeycomb cells using an AM process.
- the honeycomb is also made by an AM process.
- the provision of the honeycomb and the insertion or formation of acoustic insert bodies in honeycomb cells of the honeycomb can preferably be carried out in one step using the additive manufacturing process.
- the additive manufacturing method can in particular be a 3D printing method, or another AM method as explained above.
- Additive manufacturing allows a wide variety of geometries in which the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the direction of a main axis of the insert body, which face one another and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned with one another, to define a passage for sound waves between these areas in the axial direction, wherein the continuous surface is designed such that the course of the continuous surface encircles and/or traverses the major axis several times.
- the method may include creating perforations in a cover sheet and/or in the insert body.
- the perforations or passage openings can be provided, for example, in the course of the additive manufacturing by leaving out corresponding places. However, the perforations or passage openings can also be produced later, e.g. by mechanical piercing or by laser processing, etc.
- a certain sound permeability can be achieved by using an open-pored material.
- the manufacturing process can in particular include the gluing, possibly under the action of temperature, of the insert body with adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or with one or both cover layers or possibly intermediate layer(s).
- the insert body can also be cohesively connected to adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or to one or both cover layers or possibly intermediate layer(s) by a thermal process, e.g. by welding in the case of metallic honeycombs or cover layers and insert Bodies or by melting in the case of thermoplastic honeycombs or cover layers and insert bodies.
- the insert body can preferably be bonded to or at least be in contact with the walls of the honeycomb cell at all of its edges in order to prevent the sound waves from propagating in a straight line along the walls of the honeycomb cell.
- the insert body can be manufactured with a widened edge, e.g. embossed, which can advantageously be used for gluing.
- the insert body can also be manufactured with and within a "cell", which corresponds in shape to a honeycomb cell and can be inserted into a honeycomb cell of a honeycomb layer.
- the walls of this "cell” can have recesses to reduce weight.
- Manufacturing the composite component by inserting insert bodies into a prefabricated honeycomb has the advantage that an existing honeycomb mass-produced can be used. An already tested and possibly certified honeycomb manufacturing process does not have to be changed. Manufacturing the insert body does not have to follow the honeycomb manufacturing process.
- the insert body can be designed to match the frequency range to be insulated. If necessary, further insert bodies, which may have different designs, can be introduced into the same honeycomb.
- FIG. 1A-1C an exemplary embodiment of a composite component in a perspective view (FIG. 1A), in a partial view of an area B (FIG. 1B) and in a perspective view of a honeycomb for the composite component (FIG. 1C);
- FIG.2A-2E a first embodiment of an acoustic
- Insert body for the composite component according to FIG.1A in a side view (FIG.2A), in a perspective view (FIG.2B), in a top view (FIG.2C), in a perspective view within a honeycomb cell (FIG.2D) and in a top view to an intermediate form of insert body in an unfolded condition (FIG. 2E);
- FIG.2F a modification of the insert body according to FIG.2A-2E in
- FIG.3A-3D another embodiment of an acoustic
- Insert body for a composite component according to FIG.1A with a screw surface and a central stem, in front view (FIG.3A), in longitudinal section (FIG.3B), in top view (FIG.3C), and in perspective view within a honeycomb cell (FIG. 3D);
- FIG.4A-4B another embodiment of an acoustic
- Insert body for a composite component according to FIG.1A with a concave-convex screw surface and a central trunk, in front view (FIG.4A) and in longitudinal section (FIG. 4B);
- FIG.5A-5D another embodiment of an acoustic
- Insert body for the composite component according to FIG.1A with a screw surface and a cantilevered radially inner edge, in front view (FIG.5A), in longitudinal section (FIG.5B), in plan view (FIG.5C), and in a perspective view inside a honeycomb cell (FIG.5D);
- FIG.6A-6D another embodiment of an acoustic
- Insert body for the composite component according to FIG.1A with a screw surface and a continuous free space around the main axis, in a front view (FIG.6A), in a longitudinal section (FIG.6B), in a top view (FIG.6C), and in a perspective view within a honeycomb cell (FIG. 6D); and
- FIG.7 another embodiment of an acoustic
- Insert body for the composite component according to FIG.1A with surface areas running obliquely to one another in a partial view.
- FIG.8A-8E Another embodiment of an acoustic wave
- Insert body for the composite component according to FIG.1A with several pyramid-shaped body sections, in longitudinal section (FIG.8A), viewed from below along the main axis H (FIG.8B), in plan view (FIG.8C), and in perspective view from below (FIG. 8D); as well as a basic sketch of a further variant (FIG. 8E).
- FIG. 1A-1B show an embodiment of a composite component 1 in sandwich construction with a honeycomb layer 10 which is arranged between two cover layers 12, 14.
- FIG. The composite component 1 is suitable, for example, as a sound-insulating engine cowling.
- the composite component 1 is curved or bent with a radius of curvature R about a theoretical bending axis U and can thus concave inner surfaces, e.g. of an aircraft engine casing.
- the inner covering layer 14 facing the bending axis U and shown at the bottom in FIG. 1B is perforated and thus transparent to sound.
- the composite component 1 is arranged in an intended operating position in such a way that the inner cover layer 14 faces the sound source, for example inside the engine casing.
- the sound waves can penetrate through the perforations (not shown) into the honeycomb cells 16 of the honeycomb 10 arranged under the cover layer 14 .
- the outer cover layer 12 shown above in FIGS. 1A, 1B and facing away from the bending axis U is closed and has a sound-reflecting effect.
- this cover layer is further away from the sound source than the perforated inner cover layer 14. Sound waves can propagate from the sound source through the perforated cover layer 14 and through the honeycomb 10 to the outer cover layer 12 and again in the opposite direction.
- the honeycomb layer 10 comprises IC honeycomb cells 16, each with a hexagonal cross section.
- Each honeycomb cell 16 thus has six walls 17, which run essentially perpendicularly to the cover layers 12, 14 and delimit the interior of the respective honeycomb cell 16 from the adjacent honeycomb cells.
- the height of the walls 17 of the honeycomb cells 16 or the depth T of the honeycomb cell 16 corresponds to the distance between the cover layers 12, 14.
- the two cover layers 12, 14 have a thickness of 1 mm.
- the outer cover layer 12 is a laminate of three layers of carbon fiber fabric in an epoxy resin matrix.
- the inner cover layer 14 likewise comprises three layers of carbon fiber fabric in an epoxy resin matrix.
- the inner cover layer 14 is made of aluminum, here aluminum 2024 T3, T6 or T351, T81 "clad” or "bare”.
- Aluminum alloys 5052 or 5056 are also suitable for the cover layer 14.
- the cover layer 14 preferably has a perforation.
- the perforation holes are, for example, 0.5 to 1 mm in diameter, form a regular grid and are spaced apart from one another, for example 2.25 or 2.5 mm, depending on the direction.
- the honeycomb 10 is made of a composite material comprising aramid fibers and phenolic resin, in this exemplary embodiment a deformable honeycomb for aviation ECA 9.6-48 from the applicant (9.6 mm cell size, 48 kg/m 3 density) is used, with honeycomb thickness or Height of the walls of the honeycomb cells or depth T of the honeycomb cells of 11 mm.
- the honeycomb 10 is connected to the two cover layers 12, 14 by an epoxy adhesive film.
- the resin parts are cured in an autoclave under at least 6 bar and 176°C within 120 minutes.
- cover layers 12 are identical to cover layers 12,
- BMI 14 made from a prepreg comprising bismaleimide resin (BMI) and bonded with BMI adhesive film.
- honeycomb 10 can be used, preferably with a cell size of the honeycomb cells 16 from 3.2 to 50 mm, in particular up to 25.4 mm, and a density of the honeycomb 10 from 16 to 256 kg / m 3 can within the invention are used.
- the honeycomb thickness or dimensions of the honeycomb in the depth direction can be between 5 and 50 mm.
- the depth of the honeycomb 10 is preferably between 8 and 35 mm.
- the honeycomb 10 is made of metal foil.
- the honeycomb 10 is made from an oxide-ceramic or carbide-ceramic material.
- the honeycomb 10 can in particular be produced using the expansion method.
- a layer arrangement comprising the honeycomb 10 and the outer cover layer 12 prepared.
- An insert body 18 is then inserted into each honeycomb cell 16 so that its main axis H runs parallel to the direction of the depth T of the honeycomb.
- the insert bodies 18 can then optionally be connected, in particular glued, to the cell walls of the honeycomb.
- the layer arrangement is completed by gluing to the cover layer 14.
- the honeycomb 10 can be brought into a desired shape, for example bent, or produced directly with a curvature.
- the insert bodies can be placed in a flat honeycomb, which can then be bent if necessary.
- the insert bodies can be inserted into a honeycomb that already has a desired curvature.
- the insert body is printed directly into the honeycomb cells of a prefabricated layered arrangement made up of the outer covering layer 12 and the honeycomb 10 by 3D printing.
- the honeycomb is produced together with the insert bodies in one step by 3D printing.
- the honeycomb is made by pre-embossing individual foils (making half-cells), gluing the insert bodies to one pre-embossed foil and laying on the next pre-embossed foil (to complete the honeycomb cells), and so on.
- the insert body can be used with all shown here
- Embodiments be introduced into the honeycomb cell that it faces one end of the sound source.
- the insert body can occupy the entire depth of the honeycomb cell or only part of it, and can be arranged, for example, in the middle with respect to the honeycomb depth or closer to one or the other edge of the honeycomb cell.
- 2A-2C show the insert body 18 according to a first embodiment, which comprises six plate-like and flat hexagonal body sections 23 which are arranged at an acute angle ⁇ relative to one another and are each connected to one another by a narrow quadrangular body section 24.
- the body sections 24 can also have a different shape than shown, or different body sections 24 can have different shapes.
- the angle a does not necessarily have to be the same between different body sections 23 .
- the insert body 18 has first and second ends 21,
- the body sections 23 together with the body sections 24 form a continuous surface 25 which comprises surface regions 25a, 25b arranged obliquely to one another.
- the course of the continuous surface 25 crosses the main axis H several times, here e.g. six times.
- the main axis H runs approximately centrally through all surface areas 25a, 25b.
- the insert body 18 is positioned within the honeycomb cell 16 such that each hexagonal body portion
- the insert body 18 has the outline along its main axis H which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16 .
- the respective quadrangular body section 24 runs along the corresponding wall 17 and rests flat against it.
- the insert body 18 is bonded to the walls 17 of the honeycomb cell 16 through the square body sections 24 and the narrow sides 27 of the hexagonal body sections 23 .
- Further body sections similar to the body sections 24 can be located on several or all of the narrow sides 27 of the insert body 18 in order to achieve better bonding to the walls 17 of the honeycomb cell 16 all around.
- the honeycomb cell 16 is thus subdivided into a plurality of cavities 29 or partial volumes by the insert body 18 .
- the cavities 29 are connected to each other through through openings 26 which are provided in the hexagonal body sections 23 .
- the ones shown in FIGS.2B-2E The passage openings 26 shown are round, but they can have any shape, for example, be slit-shaped.
- the mutually facing surface areas 25a, 25b, as well as the edges of the passage openings 26 and the inner surfaces of the honeycomb walls 17 delimit a passage 20 for sound waves within the honeycomb cell 16.
- the sound waves are guided through the insert body 18 within the honeycomb cell 16 from one cavity 29 to the other and pass through the corresponding cavity 29 between the two mutually facing surface areas 25a, 25b of the continuous surface 25 from one passage opening 26 to the other.
- the sound wave does not traverse the cell volume of the honeycomb cell 16 in a straight line from the perforated cover layer 12 to the cover layer 14, but is guided along the continuous surface 25 on a meandering or zigzag path, which also crosses the main axis H several times.
- the continuous surface 25 of the three-dimensional insert body 18 is geometrically a so-called developable ruled surface, it can be developed onto a plane such as the plane of FIG. 2E without distortion.
- the insert body 18 is preferably made in one piece and from the same material.
- One possible method of manufacturing the insert body 18 is by folding it from a flat shape (FIG. 2E).
- FIG. 2F shows a schematic diagram of a further exemplary embodiment of a flat shape 18' with a continuous surface, in which the hexagonal body sections 23 are each rotated by 60° with respect to one another in the plane of FIG. 2F.
- the form 18' can be folded into a three-dimensional insert body (not shown) having a continuous surface progression that both traverses and encircles the major axis multiple times.
- a suitable material for folding is, for example, aluminum foil made of alloy 5052, thickness 25 microns (for a honeycomb of 9.9 mm cell diameter), PAA anodized and with the
- the film is cut to the basic shape in FIG. 2E, e.g. using an ultrasonic cutting system with a cutting blade.
- the foil can be perforated in order to obtain the passage openings 26 .
- Predetermined fold lines 28 are preferably introduced into the film using an embossing tool. Thereafter, the insert body 18 is manually or automatically folded.
- the folded liner body is inserted into the honeycomb cell 16 and adhered to the walls 17 of the honeycomb cell 16 .
- the adhesive for gluing the insert body 18 is selected depending on the expected operating temperature of the composite component.
- the applicant's liquid epoxy adhesive EC 690 or EC 662 can be used for the required operating temperatures of 90° to 200°C.
- Adhesives based on bismaleimide (BMI) are advantageous for the temperature range from 200°C to 400°C, as well as adhesives based on polyimide and cyanate ester, possibly in combination with epoxy adhesives.
- Nomex® and Kevlar® papers such as N636 paper (DuPont) with a thickness of 1.1; 1.4; 1.8; 2.8; 3.9 mil or Nomex® T412 paper at 1.5 gauge; 2; 2.5; 3; 4 mils (1 mil equals 0.0254 mm).
- the liner body 18 may also be folded from thermoplastic films, such as films
- PEI Polyetherimide
- Ultem® Film 1000B for example Ultem® Film 1000B, 25-50 ⁇ m or Ultem® Film UTF120 in 4 to 10 ⁇ m thickness (Salbic, Tekra);
- PI Polyimide
- Kapton® B or Kapton® FPC for increased adhesive strength
- Kapton® HN for a wide temperature range from -269°C to 400°C (DuPont);
- PEEK Polyether ether ketone
- the insert body 18 can also be produced in the required 3D geometry by an additive manufacturing process such as 3D printing.
- FIG.7 shows another embodiment of an insert body
- the insert body 78 in a partial view with a continuous surface 75 and surface regions 75a, 75b which run obliquely to one another and obliquely to the main axis H and face one another.
- the insert body 78 may be made by folding together two narrow ribbons which are cross-lapped and alternately folded back on each other, and is particularly suitable for honeycomb cells having a square cross-section.
- the insert body 78 can also be produced by 3D printing. When insert body 78 is inserted into a honeycomb cell (not shown), the outboard edges become
- the insert body 78 may have passage openings (not shown) that provide a zig-zag path for sound waves.
- the insert body 78 can be made from an open-pored material.
- 3A-6D show further exemplary embodiments in which one-piece insert bodies 38; 48; 58; 68 are provided with sound-conducting surfaces designed according to the invention.
- the continuous surface is essentially a screw surface 35; 45; 55; 65
- the insert body 38 according to a further embodiment in FIGS.
- the major axis H passes through the stem 36.
- the insert body 38 also includes a peripheral helical portion in the form of a ribbon 33 which wraps around the stem 36 and a continuous one Screw surface 35 (Engl, "generalized helicoid") has or forms.
- the helical band 33 preferably forms several turns around the stem 36 or the main axis H, in the present example approx. 2.5 turns.
- the insert body 38 has in Top view along the main axis H a hexagonal outline (FIG. 3C), which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16.
- 3D shows the insert body 38 in an intended position within a honeycomb cell 16, which is shown individually here for the sake of clarity.
- the radially outer edge 34 of the band 33 is flush with the walls 17 of the honeycomb cell 16 or is in contact with the honeycomb walls 17 along its length.
- the passage 30 for the sound waves through the facing one another Areas 35a, 35b of the screw surface 35 are delimited in the axial direction or in the direction of the main axis H. In the radial direction, the passage 30 is delimited by the surface of the stem 36 and the inner surface of the honeycomb walls 17 .
- the screw surface 35 is a ruled surface that can be developed.
- the longitudinal ends of the elongate stem 36 constitute the first end 31 and the second end 32 of the insert body 38 and are in contact with the cover layers 12, 14 within the finished composite component 1.
- the screw surface 35 is delimited in the radial direction by a radially inner edge 37 and a radially outer edge 39 .
- the radially outer edge 39 borders on the edge 34 or narrow side of the strip 33 which rests against the honeycomb walls 17 .
- the radially inner edge 37 borders on the stem 36.
- the stem 36 carries the inner edge 37 of the screw surface 35.
- the screw surface 35 merges into the surface of the stem 36.
- the insert body 48 according to a further embodiment in FIG.4A-4B differs from the insert body 38 in FIG.3A-3D only in that it has a screw surface 45 which is not a ruled surface, but is concave-convex curved.
- the passage 40 for the sound waves is defined by the convex surface portions 45a and the concave surface portions 45b of the screw surface 45 in the axial direction.
- the insert body 58 according to a further exemplary embodiment in FIG.5A-5D differs from the insert body 38 in FIG.3A-3D only in that the insert body 58 has no central trunk.
- the radially inner edge 57 of the screw surface 55 is self-supporting over its entire length or completely.
- the insert body 68 according to a further exemplary embodiment in FIG. 6A-6D differs from the insert body 38 in FIG Screw axis H extends.
- the radially inner edge 67 of the screw surface 65 is completely self-supporting here.
- the insert body 68 does not cover the complete cross section of the honeycomb cell 16 in plan view.
- a central opening remains, which is delimited by the radially inner edge 67 of the screw surface 65 in plan view.
- this opening can close on the side of the honeycomb 10 facing the bending axis U (see FIG. 1C) and further on the side facing away from the bending axis U to open.
- the free space 66 thus causes the honeycomb 10 to be deformed particularly well.
- FIGS. 8A-8D show the insert body 88 according to a further embodiment, which comprises four hollow interspersed pyramidal or funnel-shaped body sections 83 which are arranged coaxially to the main axis H and to each other and are connected to one another by a connecting section in the form of a central stem 86 are.
- the major axis H passes through the trunk 86.
- the body portions 83 together with the trunk 86 form a continuous surface 85 which extends from the first end 81 to the second end 82 of the insert body 88 continuously.
- the insert body 88 can be used with both its first 81 and with its second end 82 facing the sound source.
- the connecting section can also have a different shape than shown and can be arranged decentrally.
- the insert body 88 can have a plurality of decentralized, in particular peripheral, connecting sections which run parallel or transversely to the main axis H and can connect the pyramid-shaped body sections 83 to one another.
- the pyramid-shaped body sections 83 can, for example, be enclosed in a so-called front cell, which is part of the insert body 88 .
- the shape of the front cell corresponds to the shape of the honeycomb cell 16 into which the insert body 88 is to be inserted.
- the walls of the front cell may not be fully formed (not shown) to save weight.
- the insert body 88 has a hexagonal plan view along the main axis H (FIG. 8C), which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16 .
- the insert body 88 further includes attachment portions 84 each connected to a pyramidal body portion 83 and parallel to the major axis H .
- the fastening sections 84 each lie flat against the honeycomb walls 17 and can thus be glued around the circumference.
- the passage 80 for the sound waves is delimited in the direction of the main axis H by the facing surface areas 85a, 85b.
- the successive pyramid-shaped body sections 83 alternately have passage openings 87 either in the central region or at their periphery, as can be seen in FIGS. 8B, 8C.
- the honeycomb cell 16 can be divided into a plurality of cavities by the insert body 88, which are separated from one another by the pyramidal body sections 83, the passage openings 87 allowing the propagation of the sound waves in a zigzag path.
- FIG.8E shows a variant of the Insert body 98 in a honeycomb cell.
- the passage of the sound waves is indicated with dotted lines.
- the insert body 98 has no central stem; the pyramid-shaped body sections 93 are bonded to one another by their tips, so that they form a continuous surface 95 . Otherwise, this variant essentially corresponds to the exemplary embodiment in FIGS. 8A-8D.
- the insert bodies 38, 48, 58 and 68 in FIGS. 3 to 6 can be produced by 3D printing, from plastic or metal.
- an ALSilOMg aluminum powder alloy with a grain size of 90 gm and an EOS M 290 3D printer.
- titanium powder alloy Ti64 with a grain size of 63 gm and an EOS M 100 3D printer are used.
- polyetherimide (PEI) filament Ultem 9085, 1.75 mm and the Stratasys F900 machine is used.
- polyetheretherketone (PEEK) filament 3DXTEX 1.75 mm and the Stratasys Fortus 450mc system are used.
- FIG.1A-1C is a diagrammatic representation of FIG.1A-1C.
- FIG.2A-2F are identical to FIG.2A-2F:
- FIG.3A-6D is a diagrammatic representation of FIG.3A-6D.
- FIG.7-8 is a diagrammatic representation of FIG. 8.
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Abstract
The invention relates to a sound-damping composite component (1), comprising a honeycomb (10) and at least one insert body (18;... 68) in each of at least some honeycomb cells (16), and to a method for the production thereof. Each insert body has a main axis (H), a first end (21;... 61), a second end (22;... 62) and a contiguous surface (25;... 65) and is inserted with the main axis (H) in the direction of the honeycomb depth (T). According to the invention, the contiguous surface (25;... 65) has surface regions (25a, 25b;... 65a, 65b) which, in the axial direction, are spaced apart from each other and face each other and which overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H) in order to delimit a passage (20;... 60) for sound waves in the axial direction. The path of the contiguous surface (25;... 65) through these surface regions (25a, 25b;... 65a, 65b) from the first end (21;... 61) to the second end (21;... 61) circles around the main axis (H), and/or said path crosses the main axis (H) multiple times.
Description
SCHALLDAMMENDES VERBUNDBAUTEIL MIT WABENKERN UND HERSTELLVERFAHRENSOUND-INSULATING COMPOSITE COMPONENT WITH HONEYCOMB CORE AND MANUFACTURING PROCESS
HIERFÜR THEREFOR
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, wie z.B. eines Passagierflugzeugs mit Strahltriebwerken. The invention relates to a composite component for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise from an aircraft, such as a passenger aircraft with jet engines.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Zur Reduktion von Lärmemission bei Flugzeugtriebwerken ist es bekannt, eine schalldämmende Verkleidung innenseitig am Maschinenhaus oder an anderen geeigneten Stellen vorzusehen. Die Erfindung ist nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, jedoch insbesondere für die Dämmung von Betriebsgeräuschen von Flugzeugtriebwerken geeignet. In order to reduce noise emissions from aircraft engines, it is known to provide a soundproof lining on the inside of the nacelle or at other suitable locations. The invention is not limited to this application, but is particularly suitable for insulating operational noise from aircraft engines.
Eine solche schalldämmende Verkleidung kann bspw. die Form von Paneelen haben. Diese umfassen üblicherweise eineSuch a sound-insulating covering can, for example, have the form of panels. These usually include a
Sandwichanordnung mit einem Wabenkern zwischen zwei Deckschichten, wobei meist eine der Deckschichten, die der Schallquelle zugewandt ist, schalldurchlässig, bspw. perforiert ist. Die Wabenzellen des Wabenkerns wirken dabei als akustische Resonatoren nach dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators, die den Schall dämmen bzw. reduzieren. Sandwich arrangement with a honeycomb core between two cover layers, with one of the cover layers facing the sound source usually being sound-permeable, e.g. perforated. The honeycomb cells of the honeycomb core act as acoustic resonators based on the principle of a Helmholtz resonator, which insulate or reduce the sound.
Um die Dämmung von Schall zu verbessern, ist es bekannt, schalldurchlässige akustische Septa innerhalb der Wabenzellen anzuordnen. In order to improve the isolation of sound, it is known to place sound-permeable acoustic septa within the honeycomb cells.
Strahltriebwerke von Flugzeugen verursachen typisch Lärm im Frequenzbereich von ca. 300 - 6300 Hertz. Je niedriger die Frequenz, desto größer müsste die Tiefe der Wabenzellen sein, um eine erwünschte Schalldämmung zu erreichen. Dies ist jedoch aufgrund der damit verbundenen Gewichtserhöhung einerseits, und andererseits der gewünscht geringen Bauteilabmessung, z.B. aufgrund begrenzten Einbauraums, nicht immer möglich oder
erwünscht. Aircraft jet engines typically cause noise in the frequency range of approx. 300 - 6300 Hertz. The lower the frequency, the greater the depth of the honeycomb cells would have to be in order to achieve the desired soundproofing. However, this is not always possible due to the associated increase in weight on the one hand, and on the other hand the desired small component dimensions, eg due to limited installation space he wishes.
Um eine Dämmung von Schall im niedrigeren Frequenzbereich ohne Vergrößerung der Tiefe der Wabenzellen bzw. der Dicke der Wabe zu erreichen, ist es bereits bekannt, akustische Einsätze in die Wabenzellen einzubringen. In order to achieve sound insulation in the lower frequency range without increasing the depth of the honeycomb cells or the thickness of the honeycomb, it is already known to introduce acoustic inserts into the honeycomb cells.
US 2015/0041247 Al beschreibt ein schallabsorbierendes Verbundbauteil umfassend eine Wabenscheibe zwischen zwei Deckschichten, wobei eine der Deckschichten schallreflektierend und die andere schalldurchlässig, nämlich perforiert ist. In jeder Wabenzelle ist jeweils ein konischer Einsatz (Engl, „insert") aufgenommen, dessen weiterer Rand mit dem Wabenrand und der schalldurchlässigen Deckschicht verbunden ist und dessen schmalerer Rand bzw. offene Spitze sich in das Wabeninnere öffnet. Der Einsatz ist schallreflektierend und teilt die Wabenzelle in zwei akustische Kammern, woraus eine Erhöhung der Resonatorlänge bzw. der wirksamen akustischen Länge der Wabenzelle resultiert.US 2015/0041247 A1 describes a sound-absorbing composite component comprising a honeycomb disk between two cover layers, one of the cover layers being sound-reflecting and the other sound-permeable, namely perforated. In each honeycomb cell there is a conical insert (Engl, "insert"), the further edge of which is connected to the edge of the honeycomb and the sound-permeable cover layer and whose narrower edge or open tip opens into the interior of the honeycomb. The insert is sound-reflecting and divides the Honeycomb cell in two acoustic chambers, resulting in an increase in the resonator length or the effective acoustic length of the honeycomb cell.
Durch Variieren der Position des Einsatzes entlang der Wabentiefe kann gemäß US 2015/0041247 Al der Frequenzbereich des absorbierten Schalls geändert werden. Die Möglichkeit der Anpassung an noch niedrigere Frequenzen ist hierbei jedoch stark begrenzt. According to US 2015/0041247 A1, the frequency range of the absorbed sound can be changed by varying the position of the insert along the honeycomb depth. However, the possibility of adapting to even lower frequencies is severely limited in this case.
AUFGABENSTELLUNG TASK
Eine Aufgabe vorliegender Erfindung ist es mithin, ein kompaktes und leichtbauendes akustisches System zur Dämmung von Schall, insbesondere von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, vorzuschlagen, das an verschiedene Frequenzbereiche möglichst einfach anpassbar ist. It is therefore an object of the present invention to propose a compact and lightweight acoustic system for dampening sound, in particular operating noise of an aircraft, which can be adapted to different frequency ranges as simply as possible.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verbundbauteil nach Anspruch 1 sowie unabhängig hiervon durch einen Einsatz-Körper (Engl, „insert body") nach Anspruch 2. This object is achieved by a composite component according to claim 1 and, independently thereof, by an insert body according to claim 2.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims. GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ein gattungsgemäßes Verbundbauteil umfasst zumindest eine Wabe
bzw. einen Wabenkern mit mehreren Wabenzellen und mit einer Anzahl akustischer Einsatz-Körper, wobei in zumindest einigen Wabenzellen jeweils mindestens ein Einsatz-Körper angeordnet ist. Der Einsatz- Körper hat eine Hauptachse, welche eine Axialrichtung definiert. Der Einsatz-Körper ist bzw. wird so in einer jeweiligen Wabenzelle angeordnet bzw. in eine jeweilige Wabenzelle eingesetzt, dass die Hauptachse des Einsatz-Körpers in Richtung der Tiefe dieser Wabenzelle verläuft. Der Einsatz-Körper umfasst eine zusammenhängende Fläche und weist, bezogen auf die Richtung der Hauptachse, ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende erstreckt sich der Einsatz-Körper durchgehend, insbesondere als zusammenhängendes oder einteiliges Bauteil. A generic composite component comprises at least one honeycomb or a honeycomb core with a plurality of honeycomb cells and with a number of acoustic insert bodies, at least one insert body being arranged in at least some honeycomb cells. The insert body has a major axis that defines an axial direction. The insert body is arranged or inserted into a respective honeycomb cell in such a way that the main axis of the insert body runs in the direction of the depth of this honeycomb cell. The insert body includes a continuous surface and has a first end and a second end relative to the direction of the major axis. The insert body extends continuously between the first end and the second end, in particular as a coherent or one-piece component.
Die obengenannte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verbundbauteil bereits dadurch gelöst, dass die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers in der Axialrichtung bzw. in der Richtung der Hauptachse voneinander beabstandete Flächenbereiche aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen in die Axialrichtung bzw. Richtung der Hauptachse abzugrenzen. In the case of a generic composite component, the above-mentioned object is already achieved in that the continuous surface of the insert body has surface areas which are spaced apart from one another in the axial direction or in the direction of the main axis, which face one another and in a projection onto a plane lying perpendicular to the main axis overlap, in particular aligned with one another, in order to delimit a passage for sound waves between these surface areas in the axial direction or direction of the main axis.
Dabei ist die zusammenhängende Fläche erfindungsgemäß insbesondere so angeordnet bzw. gestaltet, dass der Verlauf der zusammenhängenden Fläche die Hauptachse umkreist und/oder die Hauptachse mehrfach quert. Der betrachtete Verlauf geht hierbei vom ersten Ende des Einsatz-Körpers, durch die erfindungsgemäßen Flächenbereiche und zum zweiten Ende des Einsatz-Körpers. According to the invention, the continuous surface is in particular arranged or designed in such a way that the course of the continuous surface encircles the main axis and/or crosses the main axis several times. The course under consideration here goes from the first end of the insert body, through the surface areas according to the invention and to the second end of the insert body.
Alternativ oder ergänzend wird die obengenannte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verbundbauteil auch dadurch gelöst, dass die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers in der Richtung der Hauptachse voneinander beabstandete Flächenbereiche aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage für Schallwellen zwischen diesen
Flächenbereichen in die Richtung der Hauptachse abzugrenzen, wobei der Einsatz-Körper die Wabenzelle in mehrere Kavitäten unterteilt, welche in die Richtung der Hauptachse durch die einander zugewandten Flächenbereiche abgegrenzt sind. Der Einsatz-Körper kann die Wabenzelle in drei oder mehr Kavitäten unterteilen. Alternatively or additionally, the above-mentioned object is also achieved in a generic composite component in that the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the direction of the main axis, which face one another and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned with each other to allow a passage for sound waves between them Delimit surface areas in the direction of the main axis, wherein the insert body divides the honeycomb cell into a plurality of cavities, which are delimited in the direction of the main axis by the surface areas facing one another. The insert body can divide the honeycomb cell into three or more cavities.
Die Erfindung betrifft auch den akustischen Einsatz-Körper per se bzw. an sich, zum Einbau in eine Wabe zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs. The invention also relates to the acoustic insert body per se or per se, for installation in a honeycomb for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft.
Ein gattungsgemäßer Einsatz-Körper weist eine Hauptachse auf, welche eine Axialrichtung definiert, und ist mit seiner Hauptachse in Richtung der Tiefe einer Wabenzelle, insbesondere in eine hexagonalen Wabenzelle, einsetzbar. Der Einsatz-Körper umfasst dabei eine zusammenhängende Fläche und weist, bezogen auf die Axialrichtung, ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. A generic insert body has a main axis, which defines an axial direction, and can be inserted with its main axis in the direction of the depth of a honeycomb cell, in particular in a hexagonal honeycomb cell. The insert body comprises a continuous surface and has a first end and a second end, based on the axial direction.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers in der Axialrichtung voneinander beabstandete Flächenbereiche aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene überlappen, insbesondere fluchten, um eine Passage für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen in die Axialrichtung bzw. Richtung der Hauptachse abzugrenzen, und dass die zusammenhängende Fläche so gestaltet ist, dass der Verlauf der zusammenhängenden Fläche die Hauptachse umkreist und/oder mehrfach quert. According to the invention, it is provided that the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the axial direction, which face one another and overlap, in particular are aligned, in a projection onto a plane lying perpendicular to the main axis, in order to allow a passage for sound waves between these surface areas into the To delimit axial direction or direction of the main axis, and that the contiguous area is designed in such a way that the course of the contiguous area encircles the main axis and / or crosses it several times.
Der betrachtete Verlauf geht auch hierbei vom ersten Ende des Einsatz-Körpers durch die erfindungsgemäßen Flächenbereiche und zum zweiten Ende des Einsatz-Körpers. Die zusammenhängende Fläche kann dabei auch durch weitere Flächenbereiche des Einsatz-Körpers verlaufen, nicht nur durch die Flächenbereiche, die die Passage der Schallwellen in die Axialrichtung begrenzen. In this case too, the course under consideration goes from the first end of the insert body through the surface areas according to the invention and to the second end of the insert body. The continuous surface can also run through other surface areas of the insert body, not only through the surface areas that limit the passage of the sound waves in the axial direction.
Alternativ oder ergänzend wird bei einem gattungsgemäßen Einsatz- Körper vorgesehen, dass die zusammenhängende Fläche des Einsatz- Körpers in der Richtung der Hauptachse voneinander beabstandete
Flächenbereiche aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene überlappen, insbesondere fluchten, um eine Passage für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen in die Richtung der Hauptachse abzugrenzen und die Wabenzelle in mehrere Kavitäten, vorzugsweise in drei oder mehr Kavitäten, zu unterteilen, welche in die Richtung der Hauptachse durch die einander zugewandten Flächenbereiche abgegrenzt sind. Alternatively or additionally, in the case of a generic insert body, it is provided that the continuous surface of the insert body is spaced apart from one another in the direction of the main axis Has surface areas that face each other and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned, in order to delimit a passage for sound waves between these surface areas in the direction of the main axis and the honeycomb cell into several cavities, preferably in three or more cavities , which are delimited in the direction of the main axis by the surface areas facing each other.
Die jeweilige Wabenzelle ist durch ihre Zellwände in Richtungen (L/W-Richtungen) quer zur Richtung der Wabentiefe begrenzt. Eine Wabe bzw. Wabenscheibe umfasst typisch eine Vielzahl Wabenzellen, die durch ihre Wände an die nächstliegenden Wabenzellen angrenzen. Das Verbundbauteil kann zumindest eine flächige Schicht, bspw. eine Deckschicht, und zumindest eine Wabe umfassen. Die Wände der Wabenzellen können quer zur flächigen Schicht angeordnet sein, insbesondere senkrecht zur flächigen Schicht. Die Ränder der Wabenwände können im Verbundbauteil mit der flächigen Schicht in Kontakt stehen, insbesondere fest verbunden sein. Each honeycomb cell is bounded by its cell walls in directions (L/W directions) transverse to the honeycomb depth direction. A honeycomb or honeycomb disk typically comprises a large number of honeycomb cells which are adjacent to the nearest honeycomb cells through their walls. The composite component can comprise at least one flat layer, for example a cover layer, and at least one honeycomb. The walls of the honeycomb cells can be arranged transversely to the flat layer, in particular perpendicular to the flat layer. The edges of the honeycomb walls can be in contact with the flat layer in the composite component, in particular be firmly connected.
Der Einsatz-Körper kann so in eine Wabenzelle eingesetzt oder einsetzbar sein, dass seine Hauptachse in Richtung der Wabentiefe ausgerichtet ist. Bei planebenen, nicht gebogenen bzw. gekrümmten Verbundbauteilen kann die Hauptachse parallel zu den Wänden der Wabenzelle und/oder senkrecht zur flächigen Schicht, bspw. Deckschicht, verlaufen. The insert body may be inserted into a honeycomb cell with its major axis aligned in the honeycomb depth direction. In the case of planar, non-bent or curved composite components, the main axis can run parallel to the walls of the honeycomb cell and/or perpendicular to the flat layer, for example the cover layer.
Der Einsatz-Körper kann insbesondere mit den Wänden der Wabenzelle, in der er aufgenommen ist, Zusammenwirken, um Schallwellen innerhalb der Wabenzelle zu lenken. Die Fläche bzw. die Oberfläche des Einsatz-Körpers kann zusammen mit den Wänden der jeweiligen Wabenzelle als Leitfläche bzw. Führungsfläche für Schallwellen Zusammenwirken. In particular, the insert body may cooperate with the walls of the honeycomb cell in which it is housed to direct sound waves within the honeycomb cell. The area or the surface of the insert body can interact with the walls of the respective honeycomb cell as a guiding surface or guide surface for sound waves.
Der Einsatz-Körper ist insbesondere dazu ausgebildet, wenn er in eine Wabenzelle eingefügt ist, die in diese Wabe eindringenden Schallwellen an einem geradlinigen Durchlauf in Richtung der Tiefe der Wabenzelle zu hindern.
Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz-Körper können die Schallwellen somit auf eine verlängerte Wegstreckte, z.B. auf einen gewundenen, geschwungenen, zick-zack-förmigen Weg, umgelenkt werden. Der Einsatz-Körper kann somit auf eine konstruktiv relativ einfache Weise eine beachtliche Erhöhung der Resonatorlänge bzw. der wirksamen akustischen Länge der Wabenzelle bewirken. Der Einsatz- Körper erlaubt eine optimierte Ausnutzung des gegebenen Hohlraums einer Wabenzelle im Hinblick auf die akustische Wirkung, insbesondere Dämmwirkung. Insbesondere die für die Schalldämmung im Frequenzbereich um die 2000 Hertz in Flugzeugtriebwerken typisch eingesetzte Wabenstärke von 30 bis 50 mm kann durch das Verwenden der Einsatz-Körper um ein Drittel oder sogar um die Hälfte verringert werden, bspw. auf eine Wabenstärke von 15 mm reduziert werden. In particular, the insert body is adapted, when inserted into a honeycomb cell, to prevent the sound waves penetrating this honeycomb from traveling in a straight line towards the depth of the honeycomb cell. With the insert body according to the invention, the sound waves can thus be deflected over an extended path, for example over a winding, curved, zigzag path. The insert body can thus bring about a considerable increase in the resonator length or the effective acoustic length of the honeycomb cell in a structurally relatively simple manner. The insert body allows an optimized utilization of the given cavity of a honeycomb cell with regard to the acoustic effect, in particular the insulating effect. In particular, the honeycomb thickness of 30 to 50 mm typically used for sound insulation in the frequency range around 2000 Hertz in aircraft engines can be reduced by a third or even half by using the insert body, for example reduced to a honeycomb thickness of 15 mm .
Der Einsatz-Körper kann durch Umlenken der Schallwellen, insbesondere durch Reflektion an Flächenbereichen des Einsatz- Körpers, zum Dämmen des Schalls beitragen. Weiterhin kann der Einsatz-Körper auch Energie des Schalles teilweise aufnehmen. The insert body can help to dampen the sound by deflecting the sound waves, in particular by reflecting them on surface areas of the insert body. Furthermore, the insert body can also partially absorb the energy of the sound.
Die Begriffe Radialrichtung und Axialrichtung beziehen sich vorliegend, wenn nicht anders angegeben, allgemein auf die Hauptachse des Einsatz-Körpers. Unter der Hauptachse ist hier zentrale Achse zu verstehen, welche bei bestimmungsgemäßer Orientierung des Einsatz-Körpers in der Wabenzelle einer planebenen Wabe im Wesentlichen oder nahezu parallel zu den Wänden der Wabenzelle liegt. Die Hauptachse bedeutet vorliegend nicht unbedingt die Richtung der größten Ausdehnung des Einsatz-Körpers. Der Einsatz-Körper kann bspw. eine größere Ausdehnung in die Radialrichtung, als in die Axialrichtung haben. Die Hauptachse kann jedoch auch der Längsachse entsprechen. Die Hauptachse muss nicht unbedingt eine Symmetrieachse des Einsatz-Körpers sein, die Hauptachse liegt jedoch bevorzugt etwa mittig im Längsschnitt.As used herein, the terms radial direction and axial direction generally refer to the main axis of the insert body unless otherwise specified. The main axis is to be understood here as the central axis which, with the intended orientation of the insert body in the honeycomb cell of a planar honeycomb, is essentially or almost parallel to the walls of the honeycomb cell. The major axis here does not necessarily mean the direction of greatest extension of the insert body. The insert body can, for example, have a greater extent in the radial direction than in the axial direction. However, the main axis can also correspond to the longitudinal axis. The main axis does not necessarily have to be an axis of symmetry of the insert body, but the main axis is preferably approximately in the middle of the longitudinal section.
Wenn der Einsatz-Körper in der Wabenzelle bestimmungsgemäß angeordnet ist, sodass die Hauptachse des Einsatz-Körpers in der Richtung der Wabentiefe verläuft, können und sollen radial außenliegende Ränder des Einsatz-Körpers an die Wände der
Wabenzelle mit minimalem Spaltmaß angrenzen oder mit diesen in Kontakt stehen und insbesondre mit diesen verbunden, bspw. verklebt werden. Es kann ggf. auch ein geringfügiger Spalt bzw. eine Lücke zwischen zumindest einigen Abschnitten der radial außenliegenden Ränder des Einsatz-Körpers und Wabenwand vorhanden sein. Der Spalt bzw. die Lücke kann schalldurchlässig sein. If the insert body is arranged as intended in the honeycomb cell, so that the main axis of the insert body runs in the direction of the honeycomb depth, radially outer edges of the insert body can and should contact the walls of the Adjacent honeycomb cells with a minimal gap size or are in contact with them and in particular are connected to them, for example glued. There may also be a slight gap or gap between at least some portions of the radially outer edges of the insert body and honeycomb wall. The gap or the gap can be sound-permeable.
Die Hauptachse kann insbesondere der Hauptträgheitsachse des Einsatz-Körpers entsprechen. Ein Grundriss des Einsatz-Körpers kann insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich der Hauptachse sein. The main axis can in particular correspond to the main axis of inertia of the insert body. An outline of the insert body can in particular be rotationally symmetrical with respect to the main axis.
Vorzugsweise umfasst eine überwiegende Mehrheit der Wabenzellen jeweils zumindest einen Einsatz-Körper. Wabenzellen können jeweils mehr als einen Einsatz-Körper aufnehmen. Wabenzellen können auch unterschiedliche Einsatz-Körper gleichzeitig aufnehmen, was die Flexibilität beim Anpassen des Verbundbauteils an den gewünschten zu dämmenden Frequenzbereich erhöht. Die Position des jeweiligen Einsatz-Körpers bzgl. der Tiefe der Wabenzelle kann ebenfalls an den zu dämmenden Frequenzbereich angepasst werden. Der Einsatz- Körper kann insbesondere nur einen Teil der Wabentiefe belegen.Preferably, a vast majority of the honeycomb cells each include at least one insert body. Honeycomb cells can accommodate more than one insert body at a time. Honeycomb cells can also accommodate different insert bodies at the same time, which increases flexibility when adapting the composite component to the desired frequency range to be insulated. The position of the respective insert body with regard to the depth of the honeycomb cell can also be adjusted to the frequency range to be insulated. In particular, the insert body can occupy only part of the depth of the honeycomb.
Eine fertig hergestellte Wabe kann nachträglich mit Einsatz- Körpern bestückt werden. Einsatz-Körper können aber auch während der Wabenherstellung in die Wabenstruktur eingefügt bzw. eingebaut werden oder in einem Schritt zusammen mit der Wabe hergestellt werden. Unabhängig von seiner Herstellmethode ist der Einsatz- Körper als Körper zu verstehen, der wegen seiner zusammenhängenden Geometrie auch außerhalb der Wabenzelle als Körper existieren kann. A finished honeycomb can be subsequently fitted with insert bodies. However, insert bodies can also be inserted or built into the honeycomb structure during honeycomb production or can be produced in one step together with the honeycomb. Regardless of its production method, the insert body is to be understood as a body which, because of its coherent geometry, can also exist as a body outside of the honeycomb cell.
Der Einsatz-Körper weist insbesondere eine eigenständige zusammenhängende Fläche bzw. Oberfläche auf. Diese zusammenhängende Fläche weist einen ununterbrochenen Verlauf bzw. verläuft ununterbrochen vom ersten Ende zum zweiten Ende des Einsatz-Körpers. Der Verlauf kann als eine ununterbrochene Raumkurve verstanden werden, die innerhalb der zusammenhängenden Fläche des Einsatz-Körpers liegt bzw. deren Verlauf definiert. Die
Wabenwände tragen dabei insbesondere nicht zu der zusammenhängenden Fläche bei. The insert body has in particular an independent coherent area or surface. This continuous surface has an uninterrupted course or runs uninterrupted from the first end to the second end of the insert body. The profile can be understood as an uninterrupted space curve that lies within the continuous surface of the insert body or defines its profile. the In particular, honeycomb walls do not contribute to the continuous surface.
Die zusammenhängende Fläche kann durch verschiedene Körperabschnitte des Einsatz-Körpers, die unterschiedlich geformt sein können, gebildet werden. Bei bandartigen Körperabschnitten können beide Seiten des Bandes zur zusammenhängenden Fläche beitragen. Es können Durchlassöffnungen vorgesehen sein, sodass die Schalwellen durch diese Durchlassöffnungen von einer Seite auf die andere Seite des Bandes durchlaufen können. The continuous surface can be formed by different body sections of the insert body, which can be shaped differently. In the case of band-like body sections, both sides of the band can contribute to the continuous surface. Passage openings can be provided so that the sound waves can pass through these passage openings from one side of the belt to the other side.
Die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers ist so gestaltet, dass es möglich ist, eine ununterbrochene Raumkurve bzw. Verlauf- Kurve auf bzw. innerhalb dieser Fläche zu zeichnen, die die Hauptachse des Einsatz-Körpers umkreist und/oder mehrfach quert. Diese Verlauf-Kurve verläuft dabei unter anderem auch durch diejenigen Flächenbereiche der zusammenhängenden Fläche, die einander zugewandt sind und eine Passage bzw. Durchgang für Schallwellen in die Axialrichtung abgrenzen. Zwischen diesen Flächenbereichen können jedoch, bezogen auf die Axialrichtung, weitere Flächenbereiche angeordnet sein. Vorzugsweise auch die Passage die Hauptachse umkreisen und/oder mehrfach queren kann.The continuous surface of the insert body is designed in such a way that it is possible to draw an uninterrupted space curve or progression curve on or within this surface, which encircles and/or crosses the main axis of the insert body several times. This progression curve also runs, inter alia, through those surface areas of the continuous surface which face one another and delimit a passage for sound waves in the axial direction. However, further surface areas can be arranged between these surface areas in relation to the axial direction. Preferably, the passage can also encircle and/or traverse the main axis several times.
Die Abstände zwischen jeweils zwei die Schallpassage voneinander begrenzenden Flächenbereichen können, bezogen auf die Axialrichtung bzw. Richtung der Hauptachse, unterschiedlich groß sein. Diese Abstände können einzeln angepasst werden, um den Einsatz-Körper gezielt an den zu dämmenden Frequenzbereich anzupassen. The distances between in each case two surface areas delimiting the sound passage from one another can be of different sizes in relation to the axial direction or direction of the main axis. These distances can be individually adjusted in order to specifically adapt the insert body to the frequency range to be insulated.
Hexagonale Wabenzellen sind bevorzugt. Die Wabe kann jedoch Wabenzellen verschiedener Zellgeometrien umfassen. Die Wabenzellen können, im Querschnitt senkrecht zur Richtung der Wabentiefe, eine unregelmäßige oder regelmäßige Form haben, insbesondere kreisförmig sein oder eine polygonale Form haben, die bspw. rechtwinklig, insbesondere quadratisch sein kann. Hexagonal honeycomb cells are preferred. However, the honeycomb can comprise honeycomb cells of different cell geometries. The honeycomb cells can, in cross section perpendicular to the direction of the honeycomb depth, have an irregular or regular shape, in particular circular, or have a polygonal shape, which can be, for example, rectangular, in particular square.
Die Zellwände der Wabenzellen können schallundurchlässig oder schalldurchlässig, bspw. perforiert sein, um Ausbreiten der
Schallwellen in L- und W-Richtung der Wabe zuzulassen. The cell walls of the honeycomb cells can be soundproof or sound-permeable, for example perforated, in order to spread the Permitting sound waves in the L and W directions of the honeycomb.
In einer bevorzugten Ausführungsform deckt die zusammenhängende Fläche im Wesentlichen den Querschnitt der Wabenzelle, in die der Einsatz-Körper einsetzbar bzw. eingesetzt ist. Betrachtet wird dabei die zusammenhängende Fläche in ihrer Projektion auf die senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene bzw. auf den Grundriss der Wabe. Die entsprechende Abdeckung kann insbesondere durch mindestens eine Windung, vorzugsweise mehrere Windungen, der zusammenhängenden Fläche, erzielt werden. Somit hat der Einsatz- Körper in Draufsicht vorzugsweise einen Grundriss, der mit dem Grundriss der Wabenzelle übereinstimmt bzw. diesen weitestgehend auffüllt (geringe Spaltmaße zu Zellwänden ausgenommen). In a preferred embodiment, the continuous surface essentially covers the cross section of the honeycomb cell into which the insert body is or is being inserted. The contiguous area is considered in its projection onto the plane perpendicular to the main axis or onto the floor plan of the honeycomb. The corresponding covering can be achieved in particular by at least one winding, preferably several windings, of the continuous surface. Thus, the insert body preferably has a plan view in plan view that corresponds to the plan view of the honeycomb cell or fills it up as far as possible (except for small gap dimensions to the cell walls).
In einer Ausführungsform weist der Einsatz-Körper einen zentralen länglichen Stamm bzw. Rumpf auf, welcher sich in der Richtung der Hauptachse, insbesondere vom ersten Ende des Einsatz-Körpers bis zum zweiten Ende des Einsatz-Körpers, durchgehend erstreckt. Der Stamm trägt zur Versteifung des Einsatz-Körpers bei. Das ist zur Erhöhung der Formbeständigkeit von Vorteil. Die Hauptachse des Einsatz-Körpers kann innerhalb des Stamms verlaufen. In one embodiment, the insert body has a central elongate trunk which extends continuously in the direction of the major axis, in particular from the first end of the insert body to the second end of the insert body. The stem helps stiffen the insert body. This is advantageous for increasing the dimensional stability. The main axis of the insert body can pass inside the trunk.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zusammenhängende Fläche eine Schraubfläche (Engl, „generalized helicoid"). Unter einer Schraubfläche wird eine Fläche verstanden, die durch Verschraubung einer Raumkurve entsteht. Die Schraubfläche kann sowohl rechtsdrehend bzw. rechtsgängig als auch linksdrehend bzw. linksgängig sein. Der Einsatz-Körper kann eine doppel- oder mehrgängige Schraubenfläche aufweisen. Die Schraubenlinien können verflochten (Engl, „intertwined") sein. In a preferred embodiment, the coherent surface comprises a screw surface (Engl, "generalized helicoid"). A screw surface is understood to mean a surface that is created by screwing a space curve. The screw surface can be clockwise or right-handed as well as counter-clockwise or left-handed. The insert body may have a double or multiple helix. The helices may be intertwined.
Ergänzend oder alternativ kann die zusammenhängende Fläche eine abwickelbare Fläche umfassen bzw. bilden. Eine abwickelbare Fläche kann, nach der geometrischen Definition, ohne Stauchen oder Zerren glatt auf eine flache Ebene gelegt werden. Eine abwickelbare Geometrie erlaubt u.a. bestimmte Herstelltechniken, wie z.B. eine Herstellung in Falttechnik. In addition or as an alternative, the continuous surface can comprise or form a developable surface. According to the geometric definition, a developable surface can be placed smoothly on a flat plane without being compressed or distorted. A geometry that can be developed allows, among other things, certain production techniques, such as production using the folding technique.
Die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers kann, im
geometrischen Sinne, insbesondere eine Regelfläche, vorzugsweise eine abwickelbare Regelfläche, sein. The contiguous area of the insert body can, in geometric sense, in particular a ruled surface, preferably a developable ruled surface.
Die zusammenhängende Fläche kann eine Schraubtorse (Engl, „tangent developable") und/oder eine Wendelfläche bzw. eine Helikoide umfassen. The coherent surface can comprise a tangent developable and/or a helical surface or a helicoid.
Die Schraubfläche muss nicht unbedingt eine Regefläche darstellen. In einer Ausführungsform ist die Schraubfläche mehrachsig gekrümmt. Die Schraubfläche kann insbesondere konkav-konvex geformt sein. Die Schraubfläche kann zumindest abschnittsweise stufenförmig bzw. nach Art einer Wendeltreppe ausgebildet sein.The screw surface does not necessarily have to be a control surface. In one embodiment, the screw surface is multiaxially curved. The screw surface can in particular have a concave-convex shape. The screw surface can be designed stepwise or in the manner of a spiral staircase, at least in sections.
Die Schraubfläche kann insbesondere zumindest abschnittsweise gewellt sein. The screw surface can in particular be corrugated at least in sections.
Die Schraubfläche kann einen regelmäßigen oder unregelmäßigen Gang haben. Verschiede Windungen der Schraubfläche können in der Axialrichtung einen unterschiedlichen Abstand voneinander haben.The screw surface can have a regular or irregular pitch. Different turns of the screw surface can have a different distance from one another in the axial direction.
So wird ein besonderes Maß an Flexibilität und Designfreiheit bei der Anpassung der Geometrie des Einsatz-Körpers an den zu dämmenden Frequenzbereich der Schallwällen ermöglicht. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird vermutet, dass unterschiedliche axialen Abstände zwischen den Windungen der Schraubfläche nicht nur die Intensität, sondern auch die Frequenz der Schallwellen beeinflussen können. This enables a special degree of flexibility and design freedom when adapting the geometry of the insert body to the frequency range of the sound walls to be insulated. Without wishing to be bound by any theory, it is assumed that different axial distances between the turns of the screw surface can influence not only the intensity but also the frequency of the sound waves.
Die Schraubfläche kann eine Schraubachse aufweisen, welche in der Richtung der Hauptachse des Einsatz-Körpers verläuft bzw. parallel zur Hauptachse und vorzugsweise mit der Hauptachse zusammenfällt.The screw surface may have a screw axis which runs in the direction of the main axis of the insert body or is parallel to the main axis and preferably coincides with the main axis.
Die Schraubfläche kann, bezogen auf die Hauptachse, einen radial innenliegenden Rand und einen radial außenliegenden Rand aufweisen. In relation to the main axis, the screw surface can have a radially inner edge and a radially outer edge.
Der Einsatz-Körper kann einen schraubartigen bzw. spiralförmigen Teil des Körpers umfassen, welcher sich um die Hauptachse windet, die Schraubfläche bereitstellt, und eine radial außenliegende Kante entlang des radial außenliegenden Randes der Schraubfläche aufweist. Diese radial außenliegende Kante eines in einer
Wabenzelle aufgenommenen Einsatz-Körpers kann mit den Wänden der Wabenzelle verbunden werden, insbesondere stoffschlüssig, bspw. verklebt werden. In einer Ausführungsform kann die radial außenliegende Kante des Einsatz-Körpers jedoch einen Abstand zu zumindest einer der Wabenwände aufweisen, und einen Durchgang für Schallwellen erlauben. The insert body may include a helical portion of the body winding about the major axis providing the screwing surface and having a radially outer edge along the radially outer edge of the screwing surface. This radially outer edge one in one Insert body accommodated in the honeycomb cell can be connected to the walls of the honeycomb cell, in particular in a materially bonded manner, for example glued. However, in one embodiment, the radially outer edge of the insert body may be spaced from at least one of the honeycomb walls and allow passage for sound waves.
Die Schraubachse der Schraubfläche kann insbesondere innerhalb des Stamms verlaufen, sodass die Schraubfläche sich um den Stamm windet. The screw axis of the screw surface can in particular run inside the trunk, so that the screw surface winds around the trunk.
In einer Ausführungsform kann der radial innenliegende Rand vollständig oder teilweise mit dem Stamm verbunden sein bzw. an dem Stamm verlaufen bzw. durch den Stamm getragen sein. Bei dieser Ausführungsform kann die Schraubfläche ggf. einteilig in die Oberfläche des Stamms übergehen. In one embodiment, the radially inner edge may be fully or partially connected to the trunk or may extend on or be carried by the trunk. In this embodiment, the screw surface can optionally merge into the surface of the trunk in one piece.
In einer weiteren Ausführungsform kann der radial innenliegende Rand vollständig oder teilweise freitragend sein. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn die mit den Einsatz-Körpern bestückte Wabe nachträglich verformt werden soll, bspw. um die Wabe an eine gekrümmte Innenfläche eines Flugzeugtriebwerkes anzupassen. Eine Wabe mit Einsatz-Körpern, die jeweils einen freien radial innenliegenden Rand aufweisen, hat eine größere Biegsamkeit, als eine Wabe mit Einsatz-Körpern, die einen zentralen Stamm haben. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform beim Einsatz-Körper der radial innenliegende Rand vollständig freitragend sein, d.h. es ist kein zentraler bzw. mittiger Stamm zur Versteifung vorgesehen, um die nachträgliche Verformbarkeit zu erhöhen. In another embodiment, the radially inner edge may be fully or partially cantilevered. This embodiment is advantageous if the honeycomb fitted with the insert bodies is to be subsequently deformed, for example in order to adapt the honeycomb to a curved inner surface of an aircraft engine. A honeycomb with insert bodies each having a free radially inner edge has greater flexibility than a honeycomb with insert bodies having a central stem. In particular, in this embodiment, the insert body can have the radially inner edge completely cantilevered, i.e. no central stem is provided for stiffening in order to increase subsequent deformability.
In einer Ausführungsform mit vollständig freitragendem Innenrand der Schraubfläche kann der Einsatz-Körper einen in der Axialrichtung um die Hauptachse durchgehend verlaufenden Freiraum aufweisen, um den die Schraubfläche sich wendet. Der Freiraum kann verschiedene Geometrien, in Draufsicht senkrecht, zur Hauptachse aufweisen und unterschiedlich groß an verschiedenen Stellen entlang der Hauptachse sein. Diese Ausführungsform ist für eine
erhöhte Verformbarkeit und Flexibilität der Wabe, sowie auch für das Ventilieren, Entlüften und Entwässern bzw. die Drainage der Wabe, von Vorteil. In an embodiment with a completely unsupported inner edge of the screw surface, the insert body can have a free space which runs continuously in the axial direction around the main axis and around which the screw surface turns. The free space can have different geometries, perpendicular to the main axis in plan view, and can be of different sizes at different points along the main axis. This embodiment is for one increased deformability and flexibility of the honeycomb, as well as for ventilation, venting and dewatering or drainage of the honeycomb.
Der Verlauf der zusammenhängenden Fläche kann - insbesondere bei Verwendung einer Schraubfläche - die Hauptachse insbesondere zumindest um 360°, bevorzugt um deutlich mehr als 360° umkreisen, d.h. der Drehwinkel um die Hauptachse der gesamten Schraubfläche kann deutlich mehr als eine Umrundung betragen, vorzugsweise mindestens 720°, d.h. zwei Umrundungen. Dadurch kann die akustisch wirksame Länge bzw. Wegstrecke der Schallwellen durch die Wabenzelle deutlich verlängert werden. So können deutlich niedrigere Schallfrequenzen durch das Verbundbauteil gedämmt werden. The course of the continuous surface can - especially when using a screw surface - encircle the main axis in particular at least 360°, preferably by significantly more than 360°, i.e. the angle of rotation around the main axis of the entire screw surface can be significantly more than one revolution, preferably at least 720 °, i.e. two revolutions. As a result, the acoustically effective length or path of the sound waves through the honeycomb cell can be significantly increased. In this way, significantly lower sound frequencies can be insulated by the composite component.
In einer Ausführungsform kann der Einsatz-Körper zum Unterteilen der Wabenzelle in Kavitäten ausgebildet sein. Die Kavitäten können zumindest in die Axialrichtung bzw. Richtung der Hauptachse durch die zusammenhängende Fläche abgegrenzt sein. Die jeweilige Kavität kann durch einen Einsatz-Körper und zumindest eine Wand der Wabenzelle begrenzt sein. In one embodiment, the insert body can be designed to divide the honeycomb cell into cavities. The cavities can be delimited at least in the axial direction or direction of the main axis by the continuous surface. The respective cavity can be delimited by an insert body and at least one wall of the honeycomb cell.
In einer Ausführungsform unterteilt der Einsatz-Körper die Wabenzelle in eine Anzahl gleicher bzw. identischer Kavitäten. In einer anderen Ausführungsform werden unterschiedliche Kavitäten gebildet. In one embodiment, the insert body divides the honeycomb cell into a number of equal or identical cavities. In another embodiment, different cavities are formed.
Zumindest einige Kavitäten sind vorzugsweise schalldurchlässig miteinander verbunden, bspw. durch jeweils mindestens eine Durchlassöffnung zwischen jeweils zwei Kavitäten. At least some cavities are preferably connected to one another in a sound-permeable manner, for example by at least one passage opening between each two cavities.
Die Durchlassöffnungen können so positioniert sein, dass der Weg der Schallwelle durch die Wabenzelle einem mäanderförmigen, schlangenlinien-förmigen oder zick-zack-förmigen Verlauf einnimmt. So wird auch auf diese Art der Weg des Schalls innerhalb der Wabenzelle verlängert. The passage openings can be positioned in such a way that the path of the sound wave through the honeycomb cell assumes a meandering, wavy line-shaped or zigzag-shaped course. In this way, too, the path of the sound within the honeycomb cell is lengthened.
Die betrachteten Flächenbereiche können grundsätzlich eine gekrümmte oder im Wesentlichen ebene Geometrie haben.
Zumindest einige Flächenbereiche der zusammenhängenden Fläche des Einsatz-Körpers können schräg zur Hauptachse verlaufen. The surface areas under consideration can in principle have a curved or essentially flat geometry. At least some surface areas of the continuous surface of the insert body can run obliquely to the main axis.
Zumindest einige der einander zugewandten Flächenbereiche, zwischen denen die Schallwelle sich fortbewegt, können schräg zueinander verlaufen. At least some of the mutually facing surface areas between which the sound wave travels can run at an angle to one another.
In einer Ausführungsform weist der Einsatz-Körper zumindest zwei trichterförmige bzw. pyramidenförmige Körperabschnitte auf, die in die Richtung der Hauptachse zueinander versetzt, insbesondere koaxial zur Hauptachse, angeordnet sein können und die einander zugewandten Flächenbereiche bereitstellen können. Diese Körperabschnitte können die Form einer hohlen bodenlosen Pyramide mit einer geschlossenen Spitze haben, mit einer polygonalen Grundfläche, die in ihrer Form dem Querschnitt der Wabenzelle entspricht, in die der Einsatz-Körper eingesetzt werden soll, bspw. sechseckig oder viereckig sein. Die Seitenflächen der Pyramide können durch Kanten aneinander angrenzen oder abgerundet sein. Die trichterförmigen bzw. pyramidenförmigen Körperabschnitte können ineinander gestachelt angeordnet sein, sodass eine Passage für Schallwellen zwischen den Körperabschnitten frei bleibt. Zumindest einige der trichterförmigen bzw. pyramidenförmigen Körperabschnitte können an ihrer Peripherie mit den Wänden der Wabenzelle im Kontakt stehen und somit die Wabenzelle in Kavitäten unterteilen, die in die Axialrichtung voneinander abgegrenzt sind.In one embodiment, the insert body has at least two funnel-shaped or pyramid-shaped body sections, which can be offset from one another in the direction of the main axis, in particular coaxially to the main axis, and which can provide surface areas facing one another. These body portions may be in the form of a hollow bottomless pyramid with a closed apex, having a polygonal base conforming in shape to the cross-section of the honeycomb cell into which the insert body is to be inserted, e.g. hexagonal or square. The side surfaces of the pyramid can be bordered by edges or rounded. The funnel-shaped or pyramid-shaped body sections can be arranged in a spiked manner so that a passage for sound waves remains free between the body sections. At least some of the funnel-shaped or pyramid-shaped body sections can be in contact at their periphery with the walls of the honeycomb cell and thus divide the honeycomb cell into cavities which are delimited from one another in the axial direction.
Die aufeinanderfolgenden pyramidenförmigen Körperabschnitte können Durchlassöffnungen aufweisen, insbesondere abwechselnd entweder im mittleren Bereich oder an ihrer Peripherie. Die Durchlassöffnungen können ein Fortschreiten der Schallwellen in eine Kavität, entlang der einander zugewandten Flächenbereiche, die durch die nächstliegenden trichterförmigen bzw. pyramidenförmigen Körperabschnitte gebildet sind, und zu einer nächsten Kavität erlauben, vorzugsweise nur auf einer zick-zack-förmigen Bahn. The successive pyramid-shaped body sections can have passage openings, in particular alternately either in the central area or on their periphery. The passage openings can allow the sound waves to propagate into a cavity, along the mutually facing surface areas formed by the nearest funnel-shaped or pyramid-shaped body sections, and to a next cavity, preferably only on a zig-zag path.
Die pyramiden- bzw. trichterförmigen Körperabschnitte können durch zumindest einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Der zumindest eine Verbindungsabschnitt kann ein mittig bzw.
zentral angeordneter und sich in die Richtung der Hauptachse erstreckender Stamm sein. Die Hauptachse kann durch den Stamm verlaufen. Der Stamm kann zur Gewichtersparnis hohl ausgebildet sein. Der Stamm kann verschiedene Querschnittsform aufweisen. The pyramidal or funnel-shaped body sections can be connected to one another by at least one connecting section. The at least one connecting section can have a central or centrally located trunk extending in the direction of the main axis. The main axis can pass through the trunk. The trunk can be hollow to save weight. The trunk can have different cross-sectional shapes.
Alternativ oder ergänzend kann der Einsatz-Körper mehrere außermittig bzw. dezentral angeordnete, insbesondere periphere Verbindungsabschnitte aufweisen. Ein zentraler Stamm ist von Vorteil, da er zum Greifen bei dem Einsetzen des Einsatz-Körpers in die Wabenzelle verwendet werden kann. Alternatively or in addition, the insert body can have a plurality of eccentrically or decentrally arranged, in particular peripheral, connecting sections. A central stem is advantageous because it can be used for gripping when inserting the insert body into the honeycomb cell.
Zumindest einige der Flächenbereiche können insbesondere gekrümmt sein, bspw. konkav oder konvex ausgebildet sein. At least some of the surface areas can in particular be curved, for example concave or convex.
Zumindest einige der Flächenbereiche können geknickt sein bzw. Biegekanten und/oder Stufen aufweisen. At least some of the surface areas can be kinked or have bending edges and/or steps.
Die Flächenbereiche können vorzugsweise als Abprall-Flächen wirken und die Schallwellen lenken, um den Schall von einem geraden Weg zum Wabenboden abzulenken. The surface areas can preferably act as rebound surfaces and direct the sound waves to divert the sound from a straight path to the honeycomb floor.
In einer Ausführungsform umfasst die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers eine Regelfläche. Unter einer Regelfläche wird vorliegend, nach der geometrischen Definition, eine Fläche verstanden, durch jeden Punkt derer eine Gerade verlaufen kann, die ganz in der Fläche enthalten ist. In one embodiment, the continuous surface of the insert body comprises a ruled surface. According to the geometric definition, a ruled surface is understood to mean a surface through which a straight line that is entirely contained in the surface can run through each point.
Alternativ oder ergänzend, kann die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers konvexe und/oder konkave Flächenbereiche aufweisen. Alternatively or additionally, the continuous surface of the insert body can have convex and/or concave surface areas.
Ferner kann die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers, zumindest abschnittsweise, eine treppenförmige und/oder gewellte Fläche umfassen. Furthermore, the continuous surface of the insert body can, at least in sections, comprise a step-shaped and/or corrugated surface.
Der Einsatz-Körper kann vorzugsweise einteilig bzw. einstückig bzw. als ein integraler Körper hergestellt sein. The insert body can preferably be made in one piece or as an integral body.
Der Einsatz-Körper kann materialeinheitlich hergestellt sein oder aus Bereichen mit jeweils unterschiedlicher
Materialzusammensetzung. The insert body can be made from the same material or from areas with different materials material composition.
Der Einsatz-Körper kann insbesondere aus Kunststoffen hergestellt sein, wie bspw. aus Thermoplasten, vorzugsweise aus Hochtemperaturthermoplasten, sowie auch aus Duroplasten. Ferner kann der Einsatz-Körper aus faserhaltigen Materialien, bspw. aus Gewebe, Gelege, Papier oder Vlies, insbesondere aus Glas- und/oder Carbonfasern, hergestellt sein. The insert body can in particular be made of plastics, such as thermoplastics, preferably high-temperature thermoplastics, and also thermosets. Furthermore, the insert body can be made of fiber-containing materials, for example fabric, scrim, paper or fleece, in particular glass and/or carbon fibers.
Vorzugsweise ist der Einsatz-Körper aus einem Verbundwerkstoff hergestellt, bspw. Verbund aus Glas- oder Carbonfasern mit einem Thermoplast oder Duroplast. The insert body is preferably made of a composite material, for example a composite of glass or carbon fibers with a thermoplastic or duroplastic.
Der Einsatz-Körper kann insbesondere durch ein additives Fertigungsverfahren, bspw. durch 3D-Drucken, hergestellt sein. Als additive Fertigungsverfahren, AM-Verfahren (Engl, „additive manufacturing process"), kommt insbesondere ein im Sinne der Norm VDI 3405 oder DIN EN ISO 17296-2 (Teil II) als additives Fertigungsverfahren bezeichnetes Verfahren in Betracht. AM- Verfahren erlauben inhärent automatisierte, computergestützte Fertigung von komplexen, quasi beliebigen Geometrien, typisch auf Basis einer schichtweise aufgetragenen Konstruktion. Als AM- Verfahren kommen z.B. insbesondere auch Direkt-Druck mit selbsttätiger Aushärtung der Druckmasse oder auch 3D-Druck durch Polymerisation, 3D-Druck durch Verkleben, 3D-Druck durch Sintern/Verschmelzen usw. in Betracht. The insert body can be produced in particular by an additive manufacturing process, for example by 3D printing. In particular, a process referred to as an additive manufacturing process within the meaning of the VDI 3405 standard or DIN EN ISO 17296-2 (Part II) comes into consideration as an additive manufacturing process, AM process (Engl, "additive manufacturing process"). AM processes inherently allow Automated, computer-aided production of complex, virtually any geometries, typically based on a layered construction.As AM processes, there are also, for example, direct printing with automatic curing of the printing mass or 3D printing by polymerization, 3D printing by gluing, 3D - Consider pressure by sintering/fusing etc.
Der Vorteil der additiven Fertigung liegt darin, dass die Form des Einsatz-Körpers frei gewählt bzw. den akustischen Anforderungen entsprechend angepasst werden kann. The advantage of additive manufacturing is that the shape of the insert body can be freely selected or adapted to the acoustic requirements.
In einer Ausführungsform können die Einsatz-Körper z.B. direkt in die Wabenzellen gedruckt werden. Gegebenenfalls kann auch die Wabe durch 3D-Drucken hergestellt werden, bspw. in einem Schritt mit dem Einsatz-Körper. For example, in one embodiment, the insert bodies may be printed directly into the honeycomb cells. If necessary, the honeycomb can also be produced by 3D printing, e.g. in one step with the insert body.
Der Einsatz-Körper kann vollständig bzw. integral in einem additiven Fertigungsprozess hergestellt sein. Geeignet sind dazu insbesondere extrusionsbasierte Verfahren (Engl, „extrusion
based": EB), entweder mit chemischer Aushärtung oder mit physikalischer Verfestigung von erhitzten thermoplastischen Kunststoffen. Als geeignet wird z.B. auch das FDM-Verfahren (Engl, „fused deposition modeling") gesehen. Auch denkbar sind MJ- Verfahren (Engl, „material jetting"), z.B. mit Photopolymeren die durch Lichteinwirkung verfestigen. Ebenfalls in Betracht kommen sog. BJ-Verfahren (Engl, „binder jetting"), gelegentlich auch als 3DP-Verfahren bezeichnet. In Betracht kommen grundsätzlich alle sogenannten 3D-Drucktechniken. The insert body can be produced completely or integrally in an additive manufacturing process. Extrusion-based processes are particularly suitable for this (Engl, “extrusion based": EB), either with chemical hardening or with physical hardening of heated thermoplastics. The FDM process (Engl, "fused deposition modeling"), for example, is also seen as suitable. Also conceivable are MJ processes (Engl, “material jetting”), for example with photopolymers which solidify through the action of light. So-called BJ processes (English, “binder jetting”), occasionally also referred to as 3DP processes, are also conceivable. In principle, all so-called 3D printing techniques can be considered.
Für additive Fertigungsverfahren eignen sich insbesondere folgende Werkstoffe: Metalle wie bspw. Aluminium und Titan; Duroplaste, u.a. Epoxy, Phenole, Benzoxazine, Cyanatestere , Polyimide; Hochtemperatur-beständige Thermoplaste wie bspw. PEEK oder PEI; Elastomere wie bspw. thermoplastisches Polyurethan, Polysiloxane; und keramische Werkstoffe wie bspw. oxid-keramischen oder karbidkeramischen Werkstoffe. Diese Werkstoffe können Fasern enthalten, insbesondere Glas, Carbon , Aramid und/oder Keramikfasern, um bei Bedarf die mechanischen oder vibrationsrelevanten, schwingungstechnischen Eigenschaften zu verbessern. The following materials are particularly suitable for additive manufacturing processes: metals such as aluminum and titanium; Duroplasts, including epoxy, phenols, benzoxazines, cyanate esters, polyimides; High-temperature-resistant thermoplastics such as PEEK or PEI; Elastomers such as thermoplastic polyurethane, polysiloxanes; and ceramic materials such as oxide-ceramic or carbide-ceramic materials. These materials can contain fibers, in particular glass, carbon, aramid and/or ceramic fibers, in order to improve the mechanical or vibration-related properties, if required.
Der Einsatz-Körper kann jedoch in beliebiger Technik, z.B. auch durch eine geeignete Falttechnik und/oder ein Prägeverfahren hergestellt werden. Der Einsatz-Körper kann z.B. aus einer Metallfolie wie bspw. Aluminiumfolie oder einer Kunststofffolie gefaltet und/oder durch Prägen hergestellt werden. Weitere Werkstoffe zum Herstellen des Einsatz-Körpers durch Falten können aromatische Polyamid-Papiere (Aramide) wie bspw. Nomex®- und Kevlar®-Papiere sein, vorzugsweise in der Stärke von 1,1 bis 3,9 Mil, wobei 1 Mil 0,0254 mm entspricht. However, the insert body can be produced using any technique, e.g. also by a suitable folding technique and/or an embossing process. For example, the insert body may be folded and/or embossed from a metal foil, such as aluminum foil, or a plastic foil. Other materials for forming the insert body by folding can be aromatic polyamide (aramid) papers such as Nomex® and Kevlar® papers, preferably in the range of 1.1 to 3.9 mils, where 1 mil is 0. corresponds to 0254 mm.
Der Einsatz-Körper kann ferner aus thermoplastischen Folien durch Falten und/oder Prägen hergestellt werden. Letzteres kann zusätzlich auch durch Heißverformung des thermoplastischen Materials unter Temperatureinwirkung durchgeführt werden. Die Folien können eine Stärke von einigen Mikrometer bis hin zu etwa 1 mm aufweisen und bspw. aus Polyetherimid (PEI); Polyimid (PI),
Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS),The insert body can also be made from thermoplastic films by folding and/or embossing. The latter can also be carried out by hot forming of the thermoplastic material under the influence of temperature. The films can have a thickness of a few micrometers up to about 1 mm and, for example, made of polyetherimide (PEI); polyimide (PI), Polyetheretherketone (PEEK), Polyphenylene Sulfide (PPS),
Polycarbonat, Polyamid, und/oder Polyester hergestellt sein. Polycarbonate, polyamide, and / or polyester can be made.
Die zusammenhängende Fläche kann bspw. teilweise oder vollständig durch ein Band aus Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast, und/oder aus Fasern, insbesondere aus Glas-, Carbon-, Kunststoff-, Aramid-, oder Keramikfasern, und/oder aus Metall gebildet sein.The coherent surface can, for example, be formed partially or completely by a band made of plastic, in particular a thermoplastic, and/or fibers, in particular glass, carbon, plastic, aramid or ceramic fibers, and/or metal.
In einer Ausführungsform kann der Einsatz-Körper, zumindest abschnittsweise, ein luftdurchlässiges Material umfassen. Als luftdurchlässiges Material in Betracht kommt bspw. ein offenporiges Material und/oder ein mikroperforiertes Material (mit Poren von 0,01 bis 0,5 mm Durchmesser) oder makroperforiertes Material (mit Poren von > 0,5 mm Durchmesser). Luftdurchlässiges Material kann verwendet werden um insbesondere als eine Art schalldurchlässiges Septum zu wirken. In one embodiment, the insert body can comprise an air-permeable material, at least in sections. An open-pored material and/or a micro-perforated material (with pores with a diameter of 0.01 to 0.5 mm) or macro-perforated material (with pores with a diameter of >0.5 mm) can be considered as the air-permeable material. Air permeable material can be used to act in particular as a sort of sound permeable septum.
In einer Ausführungsform umfasst das Verbundbauteil zumindest eine Deck- und/oder Zwischenschicht, die mit der Wabe verbunden ist.In one embodiment, the composite component comprises at least one cover and/or intermediate layer that is connected to the honeycomb.
Das Verbundbauteil kann eine Schichtanordnung in Sandwichbauweise umfassen, wobei die Wabe bzw. der Wabenkern zwischen zwei Deckschichten angeordnet ist, insbesondere von den Deckschichten beidseitig abgedeckt bzw. geschlossen. Eine der Deckschichten kann perforiert sein und/oder aus einem luftdurchlässigen Material bestehen. The composite component can comprise a layer arrangement in a sandwich construction, the honeycomb or the honeycomb core being arranged between two cover layers, in particular covered or closed on both sides by the cover layers. One of the cover layers can be perforated and/or consist of an air-permeable material.
Das Verbundbauteil kann mehrere Waben umfassen, z.B. zwei Wabenschichten beidseitig einer flächigen Zwischenschicht umfassen, wobei jeweils eine Wabenschicht jeweils mit einer Seite der Zwischenschicht verbunden, bspw. verklebt ist. The composite component can comprise a plurality of honeycombs, e.g. two honeycomb layers on both sides of a flat intermediate layer, with each honeycomb layer being connected, e.g. glued, to one side of the intermediate layer.
Das Verbundbauteil kann insbesondere eine Schichtanordnung aus mehreren Wabenschichten und mehreren flächigen Zwischenschichten umfassen, die schalldurchlässig, insbesondere perforiert, oder geschlossen sein können. Das Verbundbauteil kann insbesondere als Multisandwich aufgebaut sein. Eine, mehrere oder alle Wabenschichten können mit den akustischen Einsatz-Körpern bestückt sein.
Die Deck- und/oder Zwischenschicht kann bspw. aus Kunststoff, Verbundwerkstoff, Metall, und/oder Keramik hergestellt sein. The composite component can in particular comprise a layer arrangement of several honeycomb layers and several flat intermediate layers which can be sound-permeable, in particular perforated, or closed. The composite component can be constructed in particular as a multisandwich. One, several or all of the honeycomb layers can be fitted with the acoustic insert bodies. The cover and/or intermediate layer can be made of plastic, composite material, metal and/or ceramic, for example.
Die Deck- bzw. Zwischenschicht und/oder die Wabe kann aus Kunststoff hergestellt sein und insbesondere ein Gewebe, Gelege, Papier oder Vlies aus Fasern umfassen, oder nur aus Kunststoff oder aber nur aus Fasern, bspw. in Form von Gewebe, Gelege, Papier oder Vlies, hergestellt sein. Die Deck- und/oder Zwischenschicht und/oder die Wabenschicht kann aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein, insbesondere aus einem Verbundwerkstoff umfassend Fasern, bspw. in Form von Gewebe, Gelege, Papier oder Vlies. Die Deck- bzw. Zwischenschicht kann eine Metallfolie umfassen, bspw. aus Aluminium, Titan oder Inconel® der Fa. Special Metals Corp. The cover or intermediate layer and/or the honeycomb can be made of plastic and in particular comprise a woven fabric, scrim, paper or fleece made of fibers, or only made of plastic or only fibers, e.g. in the form of woven fabric, scrim, paper or non-woven fabric. The cover and/or intermediate layer and/or the honeycomb layer can be made from a composite material, in particular from a composite material comprising fibers, for example in the form of a woven fabric, scrim, paper or fleece. The cover or intermediate layer can comprise a metal foil, for example made of aluminum, titanium or Inconel® from Special Metals Corp.
Als Kunststoffe können insbesondere Thermoplaste wie bspw. PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PA (Polyamid), PET (Polyester), PC (Polycarbonat) in Frage kommen, vorzugsweiseIn particular, thermoplastics such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), PA (polyamide), PET (polyester), PC (polycarbonate) can preferably be considered as plastics
Hochtemperaturthermoplaste, wie bspw. PI, PPS, PEI, PEEK, PEKK. Auch Duroplaste wie Phenol-, Epoxy-, Benzoxazine-, Bismaleiimid-, Cyanatester-, Polyimid-Harze oder thermoplastische Duroplaste wie Phenoxyharze, können bei der Herstellung der Deckschichten bzw. der Wabe verwendet werden. High-temperature thermoplastics such as PI, PPS, PEI, PEEK, PEKK. Thermosetting plastics such as phenolic, epoxy, benzoxazine, bismaleimide, cyanate ester, polyimide resins or thermoplastic thermosetting plastics such as phenoxy resins can also be used in the production of the cover layers or the honeycomb.
Die Wabe und/oder die Deck- bzw. Zwischenschicht kann einen keramischen Werkstoff umfassen, insbesondere aus einem keramischen Verbundwerkstoff hergestellt sein. Keramische Strukturen sind für Hochtemperaturanwendungen von Vorteil. The honeycomb and/or the cover or intermediate layer can comprise a ceramic material, in particular be made of a ceramic composite material. Ceramic structures are advantageous for high temperature applications.
Der Einsatz-Körper selbst kann mit angrenzenden Wänden der jeweiligen Wabenzelle und/oder mit der Deck- bzw. Zwischenschicht verklebt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Einsatz-Körper in der Wabenzelle durch Reibschluss bzw. Kraftschluss mit den Wabenwänden, ggf. auch ohne Klebstoff, in der jeweiligen Zelle gehalten ist. The insert body itself can be glued to adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or to the cover or intermediate layer. However, it is also possible for the insert body to be held in the respective cell in the honeycomb cell by frictional engagement or force engagement with the honeycomb walls, possibly also without adhesive.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils zum Dämmen von Schallwellen. Das Verfahren umfasst mindestens das Bereitstellen einer meist vorgefertigten Wabe und
das Einfügen akustischer Einsatz-Körper in Wabenzellen der Wabe.The invention also relates to a method for producing a composite component for insulating sound waves. The method includes at least providing a mostly prefabricated honeycomb and the insertion of acoustic insert bodies in honeycomb cells of the honeycomb.
Das Verfahren ist gekennzeichnet durch Herstellen der Einsatz- Körper anhand eines AM-Verfahrens bzw. additiven Fertigungsverfahrens, was in einem Einsatz-Körper mit jeweils einer zusammenhängenden Fläche resultiert, insbesondere einer Fläche gemäß einer der vorstehend erläuterten Geometrien. Die Einsatz-Körper können insbesondere in situ innerhalb der Wabenzellen durch ein AM-Verfahren aufgebaut werden. The method is characterized by manufacturing the insert bodies using an AM method or additive manufacturing method, which results in an insert body each having a coherent surface, in particular a surface according to one of the geometries explained above. In particular, the insert bodies can be constructed in situ within the honeycomb cells using an AM process.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird auch die Wabe durch ein AM-Verfahren hergestellt. Das Bereitstellen der Wabe und das Einfügen bzw. Bilden akustischer Einsatz-Körper in Wabenzellen der Wabe kann vorzugsweise in einem Schritt durch das additive Fertigungsverfahren durchgeführt werden. In one embodiment of the method, the honeycomb is also made by an AM process. The provision of the honeycomb and the insertion or formation of acoustic insert bodies in honeycomb cells of the honeycomb can preferably be carried out in one step using the additive manufacturing process.
Das additive Fertigungsverfahren kann insbesondere ein 3D- Druckverfahren sein, oder aber ein sonstiges AM-Verfahren wie weiter vorstehend erläutert. The additive manufacturing method can in particular be a 3D printing method, or another AM method as explained above.
Additive Fertigung erlaubt unterschiedlichste Geometrien, bei welchen die zusammenhängende Fläche des Einsatz-Körpers in der Richtung einer Hauptachse des Einsatz-Körpers voneinander beabstandete Flächenbereiche aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen in die Axialrichtung abzugrenzen, wobei die zusammenhängende Fläche so gestaltet ist, dass der Verlauf der zusammenhängenden Fläche die Hauptachse umkreist und/oder mehrfach quert. Additive manufacturing allows a wide variety of geometries in which the continuous surface of the insert body has surface areas spaced apart from one another in the direction of a main axis of the insert body, which face one another and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis, in particular aligned with one another, to define a passage for sound waves between these areas in the axial direction, wherein the continuous surface is designed such that the course of the continuous surface encircles and/or traverses the major axis several times.
Das Verfahren kann das Erzeugen von Perforationen in einer Deckschicht und/oder im Einsatz-Körper umfassen. Die Perforationen bzw. Durchlassöffnungen können z.B. im Laufe der additiven Fertigung durch Aussparen entsprechender Stellen vorgesehen werden. Die Perforationen bzw. Durchlassöffnungen können aber auch nachträglich erzeugt werden, bspw. durch mechanisches Durchstechen oder durch Laserbearbeitung usw.
Eine gewisse Schalldurchlässigkeit kann in einer Ausführungsform durch Verwenden eines offenporigen Werkstoffs erreicht werden.The method may include creating perforations in a cover sheet and/or in the insert body. The perforations or passage openings can be provided, for example, in the course of the additive manufacturing by leaving out corresponding places. However, the perforations or passage openings can also be produced later, e.g. by mechanical piercing or by laser processing, etc. In one embodiment, a certain sound permeability can be achieved by using an open-pored material.
Das Herstellverfahren kann insbesondere das Verkleben, ggf. unter Temperatureinwirkung, des Einsatz-Körpers mit angrenzenden Wänden der jeweiligen Wabenzelle und/oder mit einer oder beiden Deckschichten oder ggf. Zwischenschicht(en) umfassen. Der Einsatz- Körper kann ferner durch ein thermisches Verfahren mit angrenzenden Wänden der jeweiligen Wabenzelle und/oder mit einer oder beiden Deckschichten oder ggf. Zwischenschicht(en) stoffschlüssig verbunden werden, bspw. durch Verschweißen im Falle von metallischen Waben bzw. Deckschichten und Einsatz-Körpern oder durch Anschmelzen im Falle von thermoplastischen Waben bzw. Deckschichten und Einsatz-Körpern. The manufacturing process can in particular include the gluing, possibly under the action of temperature, of the insert body with adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or with one or both cover layers or possibly intermediate layer(s). The insert body can also be cohesively connected to adjacent walls of the respective honeycomb cell and/or to one or both cover layers or possibly intermediate layer(s) by a thermal process, e.g. by welding in the case of metallic honeycombs or cover layers and insert Bodies or by melting in the case of thermoplastic honeycombs or cover layers and insert bodies.
Der Eisatz-Körper kann vorzugsweise an allen seiner Kanten mit den Wänden der Wabenzelle stoffschlüssig verbunden werden oder zumindest in Kontakt stehen, um ein geradliniges Verbreiten der Schallwellen entlang der Wände der Wabenzelle zu verhindern. The insert body can preferably be bonded to or at least be in contact with the walls of the honeycomb cell at all of its edges in order to prevent the sound waves from propagating in a straight line along the walls of the honeycomb cell.
Der Einsatz-Körper kann mit einem verbreiterten, z.B. gebrodelten, Rand hergestellt werden, welcher zum Einkleben vorteilhaft verwendet werden kann. The insert body can be manufactured with a widened edge, e.g. embossed, which can advantageously be used for gluing.
Insbesondere durch 3D-Druck kann der Einsatz-Körper auch mit und innerhalb einer „Zelle" angefertigt werden, die in ihrer Form einer Wabenzelle entspricht und in eine Wabenzelle einer Wabenschicht einsetzbar ist. Die Wände dieser „Zelle" können zur Gewichtreduktion Aussparungen aufweisen. In particular, by 3D printing, the insert body can also be manufactured with and within a "cell", which corresponds in shape to a honeycomb cell and can be inserted into a honeycomb cell of a honeycomb layer. The walls of this "cell" can have recesses to reduce weight.
Ein Herstellen des Verbundbauteils durch Einfügen von Einsatz- Körpern in eine vorgefertigte Wabe hat den Vorteil, dass eine vorhandene, in Großserie hergestellte Wabe verwendet werden kann. Ein bereits erprobtes und ggf. zertifiziertes Herstellverfahren der Wabe muss dann nicht geändert werden. Das Herstellen des Einsatz-Körpers muss sich nicht an das Verfahren der Wabenherstellung anlehnen. Manufacturing the composite component by inserting insert bodies into a prefabricated honeycomb has the advantage that an existing honeycomb mass-produced can be used. An already tested and possibly certified honeycomb manufacturing process does not have to be changed. Manufacturing the insert body does not have to follow the honeycomb manufacturing process.
Verschiedenste Geometrien des Einsatz-Körpers können realisiert
werden, insbesondere durch additive Fertigung. Der Einsatz-Körper kann passend zu dem zu dämmenden Frequenzbereich gestaltet werden. Nach Bedarf können weitere ggf. unterschiedlich gestaltete Einsatz-Körper in dieselbe Wabe eingeführt werden. Various geometries of the insert body can be realized become, in particular through additive manufacturing. The insert body can be designed to match the frequency range to be insulated. If necessary, further insert bodies, which may have different designs, can be introduced into the same honeycomb.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind ohne Beschränkung des Schutzumfangs der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren zu entnehmen. Hierbei zeigen: Further features and advantages of the invention can be found in the following description of some preferred exemplary embodiments with reference to the attached figures, without restricting the scope of protection. Here show:
FIG.1A-1C: ein Ausführungsbeispiel eines Verbundbauteils in perspektivischer Ansicht (FIG.1A), in Teilansicht eines Bereichs B (FIG.1B) sowie in perspektivischer Ansicht einer Wabe für das Verbundbauteil (FIG.1C); 1A-1C: an exemplary embodiment of a composite component in a perspective view (FIG. 1A), in a partial view of an area B (FIG. 1B) and in a perspective view of a honeycomb for the composite component (FIG. 1C);
FIG.2A-2E: ein erstes Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.2A-2E: a first embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für das Verbundbauteil nach FIG.1A, in Seitenansicht (FIG.2A), in perspektivischer Ansicht (FIG.2B), in Draufsicht (FIG.2C), in perspektivischer Ansicht innerhalb einer Wabenzelle (FIG.2D) sowie in Draufsicht auf eine Zwischenform des Einsatz-Körpers in einem ungefalteten Zustand (FIG.2E); Insert body for the composite component according to FIG.1A, in a side view (FIG.2A), in a perspective view (FIG.2B), in a top view (FIG.2C), in a perspective view within a honeycomb cell (FIG.2D) and in a top view to an intermediate form of insert body in an unfolded condition (FIG. 2E);
FIG.2F: eine Abwandlung des Einsatz-Körpers nach FIG.2A-2E inFIG.2F: a modification of the insert body according to FIG.2A-2E in
Draufsicht auf eine Zwischenform in einem ungefalteten Zustand; Top view of an intermediate form in an unfolded state;
FIG.3A-3D: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.3A-3D: another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für ein Verbundbauteil nach FIG.1A, mit einer Schraubfläche und einem zentralen Stamm, in Frontansicht (FIG.3A), im Längsschnitt (FIG.3B), in Draufsicht (FIG.3C), sowie in perspektivischer Ansicht innerhalb einer Wabenzelle (FIG.3D); Insert body for a composite component according to FIG.1A, with a screw surface and a central stem, in front view (FIG.3A), in longitudinal section (FIG.3B), in top view (FIG.3C), and in perspective view within a honeycomb cell (FIG. 3D);
FIG.4A-4B: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.4A-4B: another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für ein Verbundbauteil nach FIG.1A, mit einer konkav-konvexen Schraubfläche und einem zentralen Stamm, in Frontansicht (FIG.4A) sowie im Längsschnitt
(FIG.4B); Insert body for a composite component according to FIG.1A, with a concave-convex screw surface and a central trunk, in front view (FIG.4A) and in longitudinal section (FIG. 4B);
FIG.5A-5D: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.5A-5D: another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für das Verbundbauteil nach FIG.1A, mit einer Schraubfläche und einem freitragenden radial innenliegenden Rand, in Frontansicht (FIG.5A), im Längsschnitt (FIG.5B), in Draufsicht (FIG.5C), sowie in perspektivischer Ansicht innerhalb einer Wabenzelle (FIG.5D); Insert body for the composite component according to FIG.1A, with a screw surface and a cantilevered radially inner edge, in front view (FIG.5A), in longitudinal section (FIG.5B), in plan view (FIG.5C), and in a perspective view inside a honeycomb cell (FIG.5D);
FIG.6A-6D: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.6A-6D: another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für das Verbundbauteil nach FIG.1A, mit einer Schraubfläche und einem durchgehenden Freiraum um die Hauptachse, in Frontansicht (FIG.6A), im Längsschnitt (FIG.6B), in Draufsicht (FIG.6C), sowie in perspektivischer Ansicht innerhalb einer Wabenzelle (FIG.6D); und Insert body for the composite component according to FIG.1A, with a screw surface and a continuous free space around the main axis, in a front view (FIG.6A), in a longitudinal section (FIG.6B), in a top view (FIG.6C), and in a perspective view within a honeycomb cell (FIG. 6D); and
FIG.7: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.7: another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für das Verbundbauteil nach FIG.1A, mit schräg zueinander verlaufenden Flächenbereichen in Teilansicht. Insert body for the composite component according to FIG.1A, with surface areas running obliquely to one another in a partial view.
FIG.8A-8E: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines akustischenFIG.8A-8E: Another embodiment of an acoustic
Einsatz-Körpers für das Verbundbauteil nach FIG.1A, mit mehreren pyramidenförmigen Körperabschnitten, im Längsschnitt (FIG.8A), in Sicht von unten entlang der Hauptachse H (FIG.8B), in Draufsicht (FIG.8C), sowie in perspektivischer Ansicht von unten (FIG.8D); sowie eine Prinzipskizze einer weiteren Variante (FIG.8E). Insert body for the composite component according to FIG.1A, with several pyramid-shaped body sections, in longitudinal section (FIG.8A), viewed from below along the main axis H (FIG.8B), in plan view (FIG.8C), and in perspective view from below (FIG. 8D); as well as a basic sketch of a further variant (FIG. 8E).
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
FIG.1A-1B zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Verbundbauteils 1 in Sandwichbauweise mit einer Wabenschicht 10, die zwischen zwei Deckschichten 12, 14 angeordnet ist. Das Verbundbauteil 1 ist bspw. als schalldämmende Triebwerkverkleidung geeignet. Das Verbundbauteil 1 ist mit einem Krümmungsradius R um eine theoretische Biegeachse U gekrümmt bzw. gebogen und kann somit an
konkaven Innenflächen, bspw. eines Triebwerkgehäuses eines Flugzeugs, passend angebracht werden. Die der Biegeachse U zugewandte, in der FIG.1B unten gezeigte, innere Deckschicht 14 ist perforiert und somit schalldurchlässig. Das Verbundbauteil 1 ist so in einer bestimmungsgemäßen Betriebsposition angeordnet, dass die innere Deckschicht 14 der Schallquelle, bspw. im Inneren des Triebwerkgehäuses, zugewandt ist. Die Schallwellen können durch die Perforierungen (nicht gezeigt) in die Wabenzellen 16 der unter der Deckschicht 14 angeordneten Wabe 10 eindringen. Die der Biegeachse U abgewandte, in der FIG.1A, 1B oben gezeigte äußere Deckschicht 12 ist geschlossen und wirkt schallreflektierend. 1A-1B show an embodiment of a composite component 1 in sandwich construction with a honeycomb layer 10 which is arranged between two cover layers 12, 14. FIG. The composite component 1 is suitable, for example, as a sound-insulating engine cowling. The composite component 1 is curved or bent with a radius of curvature R about a theoretical bending axis U and can thus concave inner surfaces, e.g. of an aircraft engine casing. The inner covering layer 14 facing the bending axis U and shown at the bottom in FIG. 1B is perforated and thus transparent to sound. The composite component 1 is arranged in an intended operating position in such a way that the inner cover layer 14 faces the sound source, for example inside the engine casing. The sound waves can penetrate through the perforations (not shown) into the honeycomb cells 16 of the honeycomb 10 arranged under the cover layer 14 . The outer cover layer 12 shown above in FIGS. 1A, 1B and facing away from the bending axis U is closed and has a sound-reflecting effect.
Diese Deckschicht ist in der bestimmungsgemäßen Betriebsposition weiter von der Schallquelle entfernt als die perforierte innere Deckschicht 14. Schallwellen können sich von der Schallquelle durch die perforierte Deckschicht 14 und durch die Wabe 10 zur äußeren Deckschicht 12 und wieder in entgegengesetzter Richtung ausbreiten. In the intended operating position, this cover layer is further away from the sound source than the perforated inner cover layer 14. Sound waves can propagate from the sound source through the perforated cover layer 14 and through the honeycomb 10 to the outer cover layer 12 and again in the opposite direction.
Die Wabenschicht 10 umfasst im Beispiel nach FIG.1B, IC Wabenzellen 16 jeweils mit einem hexagonalen Querschnitt. Jede Wabenzelle 16 hat somit sechs Wände 17, die im Wesentlichen senkrecht zu den Deckschichten 12, 14 verlaufen und das Innere der jeweiligen Wabenzelle 16 von den benachbarten Wabenzellen abgrenzen. Die Höhe der Wände 17 der Wabenzellen 16 bzw. die Tiefe T der Wabenzelle 16 entspricht dem Abstand zwischen den Deckschichten 12, 14. In the example according to FIG. 1B, the honeycomb layer 10 comprises IC honeycomb cells 16, each with a hexagonal cross section. Each honeycomb cell 16 thus has six walls 17, which run essentially perpendicularly to the cover layers 12, 14 and delimit the interior of the respective honeycomb cell 16 from the adjacent honeycomb cells. The height of the walls 17 of the honeycomb cells 16 or the depth T of the honeycomb cell 16 corresponds to the distance between the cover layers 12, 14.
In einem Ausführungsbeispiel haben die beiden Deckschichten 12, 14 eine Dicke von 1 mm. Die äußere Deckschicht 12 ist ein Laminat aus drei Lagen Carbonfasergewebe in Epoxidharz-Matrix. Die innere Deckschicht 14 umfasst in einem Ausführungsbeispiel ebenfalls drei Lagen Carbonfasergewebe in Epoxidharz-Matrix. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die innere Deckschicht 14 aus Aluminium, hier aus Aluminium 2024 T3, T6 oder T351, T81 „clad" oder „bare" hergestellt. Auch Aluminiumlegierungen 5052 oder 5056 sind für die Deckschicht 14 geeignet. Ferner können die beiden Deckschichten 12, 14 aus 3 Lagen Carbonfasergewebe-Prepreg mit
hochtemperaturfesten Polyimidharz hergestellt sein. Die Deckschicht 14 weist vorzugsweise eine Perforation auf. Die Perforationslöcher sind bspw. 0,5 bis 1 mm in Durchmesser, formen ein regelmäßiges Raster und sind je nach Richtung z.B. 2,25 bzw. 2,5 mm voneinander beabstandet. In one embodiment, the two cover layers 12, 14 have a thickness of 1 mm. The outer cover layer 12 is a laminate of three layers of carbon fiber fabric in an epoxy resin matrix. In one exemplary embodiment, the inner cover layer 14 likewise comprises three layers of carbon fiber fabric in an epoxy resin matrix. In a further exemplary embodiment, the inner cover layer 14 is made of aluminum, here aluminum 2024 T3, T6 or T351, T81 "clad" or "bare". Aluminum alloys 5052 or 5056 are also suitable for the cover layer 14. Furthermore, the two cover layers 12, 14 of 3 layers of carbon fiber fabric prepreg with be made of high-temperature resistant polyimide resin. The cover layer 14 preferably has a perforation. The perforation holes are, for example, 0.5 to 1 mm in diameter, form a regular grid and are spaced apart from one another, for example 2.25 or 2.5 mm, depending on the direction.
Die Wabe 10 ist aus einem Verbundwerkstoff umfassend Aramidfasern und Phenolharz hergestellt, in diesem Ausführungsbeispiel wird eine verformbare Wabe für Luftfahrt ECA 9,6-48 der Anmelderin (9,6 mm Zellgröße, 48 kg/m3 Raumgewicht) verwendet, mit Wabenstärke bzw. Höhe der Wände der Wabenzellen bzw. Tiefe T der Wabenzellen von 11 mm. Die Wabe 10 ist mit den beiden Deckschichten 12, 14 durch eine Epoxid-Klebefilm verbunden. Ein Aushärten der Harzanteile wird in einem Autoklav unter mindestens 6 bar, 176°C innerhalb 120 min erreicht. The honeycomb 10 is made of a composite material comprising aramid fibers and phenolic resin, in this exemplary embodiment a deformable honeycomb for aviation ECA 9.6-48 from the applicant (9.6 mm cell size, 48 kg/m 3 density) is used, with honeycomb thickness or Height of the walls of the honeycomb cells or depth T of the honeycomb cells of 11 mm. The honeycomb 10 is connected to the two cover layers 12, 14 by an epoxy adhesive film. The resin parts are cured in an autoclave under at least 6 bar and 176°C within 120 minutes.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Deckschichten 12,In a further embodiment, the cover layers 12,
14 aus einem Prepreg umfassend Bismaleimidharz (BMI) hergestellt und mit BMI-Klebefilm verklebt. 14 made from a prepreg comprising bismaleimide resin (BMI) and bonded with BMI adhesive film.
Grundsätzlich können verschiedene Arten von Waben 10 eingesetzt werden, vorzugsweise mit einer Zellgröße der Wabenzellen 16 von 3,2 bis 50 mm, insbesondere bis 25,4 mm, und einem Raumgewicht der Wabe 10 von 16 bis 256 kg/m3 können im Rahmen der Erfindung verwendet werden. In principle, different types of honeycomb 10 can be used, preferably with a cell size of the honeycomb cells 16 from 3.2 to 50 mm, in particular up to 25.4 mm, and a density of the honeycomb 10 from 16 to 256 kg / m 3 can within the invention are used.
Die Wabenstärke bzw. Abmessung der Wabe in Tiefenrichtung (=Tiefe: in T-Richtung, senkrecht zur L/W-Ebene der Wabe) kann zwischen 5 und 50 mm liegen. Für eine Triebwerkverkleidung beträgt die Tiefe der Wabe 10 vorzugsweise zwischen 8 und 35 mm. In einem Ausführungsbeispiel ist die Wabe 10 aus Metallfolie hergestellt.The honeycomb thickness or dimensions of the honeycomb in the depth direction (= depth: in the T direction, perpendicular to the L/W plane of the honeycomb) can be between 5 and 50 mm. For an engine cowling, the depth of the honeycomb 10 is preferably between 8 and 35 mm. In one embodiment, the honeycomb 10 is made of metal foil.
In Ausführungsbeispielen für extrem hohe Betriebstemperaturen, wie bspw. 600 bis 1200°C oder 1200°C bis 2000°C, ist die Wabe 10 aus einem oxidkeramischen bzw. karbidkeramischen Werkstoff hergestellt. In exemplary embodiments for extremely high operating temperatures, such as 600 to 1200° C. or 1200° C. to 2000° C., the honeycomb 10 is made from an oxide-ceramic or carbide-ceramic material.
Die Wabe 10 kann insbesondere im Expansionsverfahren hergestellt sein. Bei einem Ausführungsbeispiel des Herstellverfahrens wird zunächst eine Schichtanordnung umfassend die Wabe 10 und die
äußere Deckschicht 12 vorbereitet. The honeycomb 10 can in particular be produced using the expansion method. In one embodiment of the manufacturing method, a layer arrangement comprising the honeycomb 10 and the outer cover layer 12 prepared.
In jede Wabenzelle 16 wird dann ein Einsatz-Körper 18 eingesetzt, sodass seine Hauptachse H parallel zur Richtung der Wabentiefe T verläuft. Die Einsatz-Körper 18 können dann ggf. mit den Zellwänden der Waben verbunden, insbesondere verklebt werden. Die Schichtanordnung wird durch das Verkleben mit der Deckschicht 14 vervollständigt. An insert body 18 is then inserted into each honeycomb cell 16 so that its main axis H runs parallel to the direction of the depth T of the honeycomb. The insert bodies 18 can then optionally be connected, in particular glued, to the cell walls of the honeycomb. The layer arrangement is completed by gluing to the cover layer 14.
Die Wabe 10 kann ggf. in eine gewünschte Form gebracht, bspw. gebogen werden, oder direkt mit einer Krümmung hergestellt werden. Die Einsatz-Körper können in eine flache Wabe eingebracht werden, die danach ggf. gebogen wird. Die Einsatz-Körper können aber in eine Wabe, die eine gewünschte Krümmung bereits aufweist, eingefügt werden. If necessary, the honeycomb 10 can be brought into a desired shape, for example bent, or produced directly with a curvature. The insert bodies can be placed in a flat honeycomb, which can then be bent if necessary. However, the insert bodies can be inserted into a honeycomb that already has a desired curvature.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellverfahrens wird der Einsatz-Körper durch 3D-Drucken direkt in die Wabenzellen einer vorgefertigten Schichtanordnung aus der äußeren Deckschicht 12 und der Wabe 10 gedruckt. According to a further exemplary embodiment of the production method, the insert body is printed directly into the honeycomb cells of a prefabricated layered arrangement made up of the outer covering layer 12 and the honeycomb 10 by 3D printing.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellverfahrens wird die Wabe zusammen mit den Einsatz-Körpern in einem Schritt durch 3D-Drucken hergestellt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellverfahrens wird die Wabe durch Vorprägen einzelner Folien (Herstellen von Halbzellen), Verkleben der Einsatz-Körper mit einer vorgeprägten Folie und Auflegen der nächsten vorgeprägten Folie (um die Wabenzellen zu vervollständigen) usw. hergestellt werden. According to a further exemplary embodiment of the production method, the honeycomb is produced together with the insert bodies in one step by 3D printing. According to another embodiment of the manufacturing method, the honeycomb is made by pre-embossing individual foils (making half-cells), gluing the insert bodies to one pre-embossed foil and laying on the next pre-embossed foil (to complete the honeycomb cells), and so on.
Der Einsatz-Körper kann bei allen hier gezeigtenThe insert body can be used with all shown here
Ausführungsbeispielen so in die Wabenzelle eingeführt sein, dass er mit einem Ende der Schallquelle zugewandt ist. Embodiments be introduced into the honeycomb cell that it faces one end of the sound source.
Der Einsatz-Körper kann die gesamte Tiefe der Wabenzelle oder nur einen Teil davon belegen, und bspw. mittig bezüglich der Wabentiefe oder näher an einen oder den anderen Rand der Wabenzelle angeordnet sein.
FIG.2A-2C zeigen den Einsatz-Körper 18 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, welcher sechs plattenartige und flache sechseckige Körperabschnitte 23 umfasst, die unter einem spitzen Winkel a relativ zueinander angeordnet und jeweils durch einen schmalen viereckigen Körperabschnitt 24 miteinander verbunden sind. Die Körperabschnitte 24 können aber auch eine andere Form als dargestellt aufweisen, bzw. verschiedene Körperabschnitte 24 können unterschiedliche Formen haben. Der Winkel a muss nicht unbedingt gleich zwischen verschiedenen Körperabschnitten 23 sein. Der Einsatz-Körper 18 weist ein erstes und eine zweites Ende 21,The insert body can occupy the entire depth of the honeycomb cell or only part of it, and can be arranged, for example, in the middle with respect to the honeycomb depth or closer to one or the other edge of the honeycomb cell. 2A-2C show the insert body 18 according to a first embodiment, which comprises six plate-like and flat hexagonal body sections 23 which are arranged at an acute angle α relative to one another and are each connected to one another by a narrow quadrangular body section 24. FIG. However, the body sections 24 can also have a different shape than shown, or different body sections 24 can have different shapes. The angle a does not necessarily have to be the same between different body sections 23 . The insert body 18 has first and second ends 21,
22 auf, zwischen denen er sich durchgehend erstreckt. Die Körperabschnitte 23 bilden zusammen mit den Körperabschnitten 24 eine zusammenhängende Fläche 25, die schräg zueinander angeordnete Flächenbereiche 25a, 25b umfasst. Wie in FIG.2A gut zu sehen ist, quert der Verlauf der zusammenhängenden Fläche 25 die Hauptachse H mehrfach, hier z.B. sechs Mal. Die Hauptachse H verläuft ungefähr mittig durch alle Flächenbereiche 25a, 25b. 22, between which it extends continuously. The body sections 23 together with the body sections 24 form a continuous surface 25 which comprises surface regions 25a, 25b arranged obliquely to one another. As can be seen clearly in FIG. 2A, the course of the continuous surface 25 crosses the main axis H several times, here e.g. six times. The main axis H runs approximately centrally through all surface areas 25a, 25b.
Wie FIG.2D zeigt, ist der Einsatz-Körper 18 so innerhalb der Wabenzelle 16 angeordnet, dass jeder sechseckige KörperabschnittAs shown in FIG.2D, the insert body 18 is positioned within the honeycomb cell 16 such that each hexagonal body portion
23 mit seinen Rändern bzw. Schmalseiten an den Wänden 17 der Wabenzelle 16 anliegt bzw. bündig abschließt. Somit hat der Einsatz-Körper 18 in der in FIG.2C gezeigten Draufsicht entlang seiner Hauptachse H den Umriss, der dem Querschnitt Wabenzelle 16 entspricht. Der jeweilige viereckige Körperabschnitt 24 verläuft dabei entlang der entsprechenden Wand 17 und liegt an dieser flächig an. Der Einsatz-Körper 18 ist durch die viereckigen Körperabschnitte 24 und die Schmalseiten 27 der sechseckigen Körperabschnitte 23 mit den Wänden 17 der Wabenzelle 16 verklebt. Weitere Körperabschnitte ähnlich den Körperabschnitten 24 können sich an mehreren oder allen Schmalseiten 27 des Einsatz-Körpers 18 befinden, um eine umlaufend bessere Verklebung mit den Wänden 17 der Wabenzelle 16 zu erzielen. Somit ist die Wabenzelle 16 durch den Einsatz-Körper 18 in mehrere Kavitäten 29 bzw. Teilvolumina unterteilt. Die Kavitäten 29 sind miteinander durch Durchlassöffnungen 26 verbunden, welche in den sechseckigen Körperabschnitten 23 vorgesehen sind. Die in FIG.2B-2E
abgebildeten Durchlassöffnungen 26 sind rund, sie können jedoch eine beliebige Form aufweisen z.B. schlitzförmig sein. Die einander zugewandten Flächenbereiche 25a, 25b, sowie die Ränder der Durchlassöffnungen 26 und die Innenflächen der Wabenwände 17 grenzen eine Passage 20 für Schallwellen innerhalb der Wabenzelle 16 ab. Die Schallwellen sind durch den Einsatz-Körper 18 innerhalb der Wabenzelle 16 von einer Kavität 29 zur anderen geführt und passieren die entsprechende Kavität 29 zwischen den jeweils zwei einander zugewandten Flächenbereichen 25a, 25b der zusammenhängenden Fläche 25 von einer Durchlassöffnung 26 zu der anderen. Somit durchquert die Schallwelle das Zellvolumen der Wabenzelle 16 nicht geradlinig von der perforierten Deckschicht 12 zur Deckschicht 14, sondern wird an der zusammenhängenden Fläche 25 entlang auf einer sich schlängelnden bzw. zick-zack-förmigen Bahn geführt, welche ebenfalls die Hauptachse H mehrmals quert.23 rests with its edges or narrow sides against the walls 17 of the honeycomb cell 16 or terminates flush. Thus, in the plan view shown in FIG. 2C, the insert body 18 has the outline along its main axis H which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16 . The respective quadrangular body section 24 runs along the corresponding wall 17 and rests flat against it. The insert body 18 is bonded to the walls 17 of the honeycomb cell 16 through the square body sections 24 and the narrow sides 27 of the hexagonal body sections 23 . Further body sections similar to the body sections 24 can be located on several or all of the narrow sides 27 of the insert body 18 in order to achieve better bonding to the walls 17 of the honeycomb cell 16 all around. The honeycomb cell 16 is thus subdivided into a plurality of cavities 29 or partial volumes by the insert body 18 . The cavities 29 are connected to each other through through openings 26 which are provided in the hexagonal body sections 23 . The ones shown in FIGS.2B-2E The passage openings 26 shown are round, but they can have any shape, for example, be slit-shaped. The mutually facing surface areas 25a, 25b, as well as the edges of the passage openings 26 and the inner surfaces of the honeycomb walls 17 delimit a passage 20 for sound waves within the honeycomb cell 16. The sound waves are guided through the insert body 18 within the honeycomb cell 16 from one cavity 29 to the other and pass through the corresponding cavity 29 between the two mutually facing surface areas 25a, 25b of the continuous surface 25 from one passage opening 26 to the other. Thus, the sound wave does not traverse the cell volume of the honeycomb cell 16 in a straight line from the perforated cover layer 12 to the cover layer 14, but is guided along the continuous surface 25 on a meandering or zigzag path, which also crosses the main axis H several times.
Die zusammenhängende Fläche 25 des dreidimensionalen Einsatz- Körpers 18 ist geometrisch eine sog. abwickelbare Regelfläche, sie kann auf eine Ebene wie bspw. Ebene der FIG.2E ohne Verzerren abgewickelt werden. The continuous surface 25 of the three-dimensional insert body 18 is geometrically a so-called developable ruled surface, it can be developed onto a plane such as the plane of FIG. 2E without distortion.
Der Einsatz-Körper 18 ist vorzugsweis einstückig und materialeinheitlich hergestellt. Eine mögliche Herstellmethoden des Einsatz-Körpers 18 ist das Falten aus einer flachen Form (FIG.2E). The insert body 18 is preferably made in one piece and from the same material. One possible method of manufacturing the insert body 18 is by folding it from a flat shape (FIG. 2E).
FIG.2F zeigt eine Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels einer flachen Form 18' mit einer zusammenhängenden Fläche, bei der die sechseckigen Körperabschnitte 23 jeweils um 60° zueinander in der Ebene der FIG.2F gedreht sind. Die Form 18' kann zu einem dreidimensionalen Einsatz-Körper (nicht gezeigt) gefaltet werden, der einen Verlauf der zusammenhängenden Fläche aufweist, der die Hauptachse sowohl mehrmals quert als auch umkreist. FIG. 2F shows a schematic diagram of a further exemplary embodiment of a flat shape 18' with a continuous surface, in which the hexagonal body sections 23 are each rotated by 60° with respect to one another in the plane of FIG. 2F. The form 18' can be folded into a three-dimensional insert body (not shown) having a continuous surface progression that both traverses and encircles the major axis multiple times.
Die Faltlinien 28 sind in FIG.2E-2F gestrichelt dargestellt. Als Material für das Falten eignet sich bspw. Aluminiumfolie aus Legierung 5052, Stärke 25 Mikrometer (für eine Wabe mit 9,9 mm
Zelldurchmesser), PAA-anodisiert und mit demThe fold lines 28 are shown in phantom in FIGS. 2E-2F. A suitable material for folding is, for example, aluminum foil made of alloy 5052, thickness 25 microns (for a honeycomb of 9.9 mm cell diameter), PAA anodized and with the
Korrosionsschutzmittel EC 800 behandelt. Die Folie wird, z.B. durch eine Ultraschallschneideanlage mit Zuschneidemesser, auf die Grundform in FIG.2E zugeschnitten. Die Folie kann perforiert werden, um die Durchlassöffnungen 26 zu erhalten. Bevorzugt werden vorgegebene Faltlinien 28 mit einem Prägetool in die Folie eingebracht. Danach wird der Einsatz-Körper 18 manuell oder automatisiert gefaltet. Treated with anti-corrosion agent EC 800. The film is cut to the basic shape in FIG. 2E, e.g. using an ultrasonic cutting system with a cutting blade. The foil can be perforated in order to obtain the passage openings 26 . Predetermined fold lines 28 are preferably introduced into the film using an embossing tool. Thereafter, the insert body 18 is manually or automatically folded.
Der gefaltete Einsatz-Körper wird in die Wabenzelle 16 eingesetzt und mit den Wänden 17 der Wabenzelle 16 verklebt. The folded liner body is inserted into the honeycomb cell 16 and adhered to the walls 17 of the honeycomb cell 16 .
Der Klebstoff zum Verkleben des Einsatz-Körpers 18 wird in Abhängigkeit von der zu erwartenden Betriebstemperatur des Verbundbauteils gewählt. Für geforderten Betriebstemperaturen von 90° bis 200°C kann bspw. der flüssige Epoxidkleber EC 690 oder EC 662 der Anmelderin verwendet werden. Für den Temperaturbereich von 200°C bis zu 400°C sind Klebstoffe basierend auf Bismaleimid (BMI) von Vorteil, sowie Klebstoffe basierend auf Polyimid und Cyanatester, ggf. in Kombination mit Epoxidklebstoffen. The adhesive for gluing the insert body 18 is selected depending on the expected operating temperature of the composite component. For example, the applicant's liquid epoxy adhesive EC 690 or EC 662 can be used for the required operating temperatures of 90° to 200°C. Adhesives based on bismaleimide (BMI) are advantageous for the temperature range from 200°C to 400°C, as well as adhesives based on polyimide and cyanate ester, possibly in combination with epoxy adhesives.
Weitere Werkstoffe zum Herstellen des Einsatz-Körpers 18 durch Falten können Nomex®- und Kevlar®-Papiere sein wie bspw. N636- Papier (Fa. DuPont) in der Stärke 1,1; 1,4; 1,8; 2,8; 3,9 Mil oder Nomex®T412-Papier in der Stärke 1,5; 2; 2,5; 3; 4 Mil (1 Mil entspricht 0,0254 mm). Other materials for producing the insert body 18 by folding can be Nomex® and Kevlar® papers, such as N636 paper (DuPont) with a thickness of 1.1; 1.4; 1.8; 2.8; 3.9 mil or Nomex® T412 paper at 1.5 gauge; 2; 2.5; 3; 4 mils (1 mil equals 0.0254 mm).
Der Einsatz-Körper 18 kann ferner aus thermoplastischen Folien gefaltet werden, wie bspw. Folien aus The liner body 18 may also be folded from thermoplastic films, such as films
-Polyetherimid (PEI), bspw. Ultem® Film 1000B, 25-50 pm oder Ultem® Film UTF120 in 4 bis 10 pm Stärke (Fa. Salbic, Fa. Tekra);- Polyetherimide (PEI), for example Ultem® Film 1000B, 25-50 μm or Ultem® Film UTF120 in 4 to 10 μm thickness (Salbic, Tekra);
-Polyimid (PI) in 25 bis 127 pm wie bspw. Kapton® B oder Kapton® FPC für erhöhte Klebfestigkeit oder Kapton® HN für breiten Temperaturbereich von -269°C bis 400°C (Fa. DuPont); und-Polyimide (PI) in 25 to 127 μm such as Kapton® B or Kapton® FPC for increased adhesive strength or Kapton® HN for a wide temperature range from -269°C to 400°C (DuPont); and
-Polyetheretherketon (PEEK) wie APTIV® Films 1000, 1100, 1300, 2000, 2100 Serien in 6 bis 750 pm Stärke, bevorzugt 8 bis 100 pm
(Fa. Victrex). - Polyether ether ketone (PEEK) such as APTIV® Films 1000, 1100, 1300, 2000, 2100 series in 6 to 750 μm thickness, preferably 8 to 100 μm (Victrex).
Der Einsatz-Körper 18 kann aber auch durch ein additives Fertigungsverfahren wie das 3D-Drucken in der erforderlichen 3D- Geometrie hergestellt werden. However, the insert body 18 can also be produced in the required 3D geometry by an additive manufacturing process such as 3D printing.
FIG.7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Einsatz-KörpersFIG.7 shows another embodiment of an insert body
78 in Teilansicht mit einer zusammenhängenden Fläche 75 und schräg zueinander und schräg zur Hauptachse H verlaufenden Flächenbereichen 75a, 75b, die einander zugewandt sind. Der Einsatz-Körper 78 kann durch Zusammenfalten von zwei schmalen Bändern, die kreuzweise übereinandergelegt und abwechselnd aufeinander zurück gefaltet werden, hergestellt sein, und eignet sich insbesondere für Wabenzellen mit einem quadratischen Querschnitt. Der Einsatz-Körper 78 kann aber auch durch 3D-Drucken hergestellt sein. Wenn der Einsatz-Körper 78 in eine Wabenzelle eingesetzt wird (nicht gezeigt), werden die außenliegenden Ränder78 in a partial view with a continuous surface 75 and surface regions 75a, 75b which run obliquely to one another and obliquely to the main axis H and face one another. The insert body 78 may be made by folding together two narrow ribbons which are cross-lapped and alternately folded back on each other, and is particularly suitable for honeycomb cells having a square cross-section. However, the insert body 78 can also be produced by 3D printing. When insert body 78 is inserted into a honeycomb cell (not shown), the outboard edges become
79 der Bänder sowie die Faltkanten 77 an die Innenflächen der Wabenwände angeklebt, sodass die Wabenzelle in Kavitäten unterteilt wird, wobei die einander zugewandten Flächenbereiche 75a, 75b sowie die Innenflächen der Wabenwände Kavitäten abgrenzen. Der Einsatz-Körper 78 kann Durchlassöffnungen aufweisen (nicht gezeigt), die für Schallwellen eine zick-zack-förmige Bahn vorgeben. Alternativ oder ergänzend kann der Einsatz-Körper 78 aus einem offenporigen Material hergestellt sein. 79 of the bands and the folded edges 77 are glued to the inner surfaces of the honeycomb walls, so that the honeycomb cell is divided into cavities, with the surface areas 75a, 75b facing one another and the inner surfaces of the honeycomb walls delimiting cavities. The insert body 78 may have passage openings (not shown) that provide a zig-zag path for sound waves. Alternatively or additionally, the insert body 78 can be made from an open-pored material.
FIG.3A-6D zeigen weitere Ausführungsbeispiele bei welchen einteilige Einsatz-Körper 38; 48; 58; 68 mit erfindungsgemäß gestalteten, schallleitenden Flächen vorgesehen sind. In FIG.3A-6D ist die durchgehende Fläche im Wesentlichen einen Schraubfläche 35; 45; 55; 65. 3A-6D show further exemplary embodiments in which one-piece insert bodies 38; 48; 58; 68 are provided with sound-conducting surfaces designed according to the invention. In FIGS.3A-6D, the continuous surface is essentially a screw surface 35; 45; 55; 65
Der Einsatz-Körper 38 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in FIG.3A-3C weist einen zentralen Stamm 36 auf, welcher sich entlang der Hauptachse H erstreckt. Die Hauptachse H verläuft durch den Stamm 36. Ferner umfasst der Einsatz-Körper 38 einen peripheren schraubartigen bzw. spiralförmigen Teil in Form eines Bandes 33, welches sich um den Stamm 36 windet und eine zusammenhängende
Schraubfläche 35 (Engl, „generalized helicoid") aufweist bzw. bildet. Das helixförmige Band 33 bildet vorzugsweise mehrere Windungen um den Stamm 36 bzw. die Hauptachse H, im vorliegenden Beispiel ca. 2,5 Windungen. Der Einsatz-Körper 38 hat in Draufsicht entlang der Hauptachse H einen sechseckigen Grundriss (FIG.3C), der dem Querschnitt der Wabenzelle 16 entspricht. The insert body 38 according to a further embodiment in FIGS. The major axis H passes through the stem 36. The insert body 38 also includes a peripheral helical portion in the form of a ribbon 33 which wraps around the stem 36 and a continuous one Screw surface 35 (Engl, "generalized helicoid") has or forms. The helical band 33 preferably forms several turns around the stem 36 or the main axis H, in the present example approx. 2.5 turns. The insert body 38 has in Top view along the main axis H a hexagonal outline (FIG. 3C), which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16.
FIG.3D zeigt den Einsatz-Körper 38 in einer bestimmungsgemäßen Position innerhalb einer Wabenzelle 16, die hier zwecks Übersichtlichkeit einzeln dargestellt ist. Die radial außenliegende Kante 34 des Bandes 33 schließt bündig mit den Wänden 17 der Wabenzelle 16 ab bzw. ist entlang seiner Länge im Kontakt mit den Wabenwänden 17. Zwischen den Windungen des Einsatz-Körpers 38 ist die Passage 30 für die Schallwellen durch die einander zugewandten Flächenbereiche 35a, 35b der Schraubfläche 35 in die Axialrichtung bzw. Richtung der Hauptachse H abgegrenzt. In die Radialrichtung ist die Passage 30 durch die Oberfläche des Stamms 36 und die Innenfläche der Wabenwände 17 abgegrenzt. 3D shows the insert body 38 in an intended position within a honeycomb cell 16, which is shown individually here for the sake of clarity. The radially outer edge 34 of the band 33 is flush with the walls 17 of the honeycomb cell 16 or is in contact with the honeycomb walls 17 along its length. Between the turns of the insert body 38 is the passage 30 for the sound waves through the facing one another Areas 35a, 35b of the screw surface 35 are delimited in the axial direction or in the direction of the main axis H. In the radial direction, the passage 30 is delimited by the surface of the stem 36 and the inner surface of the honeycomb walls 17 .
Die Schraubfläche 35 ist im vorliegenden Beispiel eine abwickelbare Regelfläche. Die Längsenden des langgestreckten Stamms 36 stellen das erste Ende 31 und das zweite Ende 32 des Einsatz-Körpers 38 dar und stehen innerhalb des fertiggestellten Verbundbauteils 1 mit den Deckschichten 12, 14 in Kontakt. In the present example, the screw surface 35 is a ruled surface that can be developed. The longitudinal ends of the elongate stem 36 constitute the first end 31 and the second end 32 of the insert body 38 and are in contact with the cover layers 12, 14 within the finished composite component 1.
Die Schraubfläche 35 ist in die radiale Richtung durch einen radial innenliegenden Rand 37 und einen radial außenliegenden Rand 39 begrenzt. Der radial außenliegende Rand 39 grenzt an die Kante 34 bzw. Schmalseite des Bandes 33, die an den Wabenwänden 17 anliegt. Der radial innenliegende Rand 37 grenzt an den Stamm 36. Der Stamm 36 trägt den innenliegenden Rand 37 der Schraubfläche 35. Die Schraubfläche 35 geht in die Oberfläche des Stamms 36 über. The screw surface 35 is delimited in the radial direction by a radially inner edge 37 and a radially outer edge 39 . The radially outer edge 39 borders on the edge 34 or narrow side of the strip 33 which rests against the honeycomb walls 17 . The radially inner edge 37 borders on the stem 36. The stem 36 carries the inner edge 37 of the screw surface 35. The screw surface 35 merges into the surface of the stem 36.
Der Einsatz-Körper 48 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in FIG.4A-4B unterscheidet sich vom Einsatz-Körper 38 in FIG.3A-3D lediglich dadurch, dass er eine Schraubfläche 45 aufweist, die
keine Regelfläche ist, sondern konkav-konvex gekrümmt ist. Die Passage 40 für die Schallwellen ist durch die konvexen Flächenbereiche 45a und die konkaven Flächenbereiche 45b der Schraubfläche 45 in die Axialrichtung abgegrenzt. The insert body 48 according to a further embodiment in FIG.4A-4B differs from the insert body 38 in FIG.3A-3D only in that it has a screw surface 45 which is not a ruled surface, but is concave-convex curved. The passage 40 for the sound waves is defined by the convex surface portions 45a and the concave surface portions 45b of the screw surface 45 in the axial direction.
Der Einsatz-Körper 58 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in FIG.5A-5D unterscheidet sich vom Einsatz-Körper 38 in FIG.3A-3D lediglich dadurch, dass der Einsatz-Körper 58 keinen zentralen Stamm hat. Der radial innenliegende Rand 57 der Schraubfläche 55 ist über seine gesamte Länge bzw. vollständig freitragend. The insert body 58 according to a further exemplary embodiment in FIG.5A-5D differs from the insert body 38 in FIG.3A-3D only in that the insert body 58 has no central trunk. The radially inner edge 57 of the screw surface 55 is self-supporting over its entire length or completely.
Der Einsatz-Körper 68 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in FIG.6A-6D unterscheidet sich vom Einsatz-Körper 38 in FIG.3A-3D lediglich dadurch, dass anstatt des zentralen Stamms 36 ein Freiraum 66 vorgesehen ist, der sich säulenartig entlang der Hauptachse bzw. Schraubachse H erstreckt. Der radial innenliegende Rand 67 der Schraubfläche 65 ist hier vollständig freitragend. Wie in FIG.6C und 6D zu sehen, deckt der Einsatz-Körper 68 in Draufsicht nicht den kompletten Querschnitt der Wabenzelle 16. Es verbleibt eine mittige Öffnung, die durch den radial innenliegenden Rand 67 der Schraubfläche 65 in Draufsicht begrenzt ist. Während eines nachträglichen Verformens der Wabe 10, die mit den Einsatz-Körpern 68 bestückt ist, kann diese Öffnung an der der Biegeachse U (vgl. FIG.1C) zugewandten Seite der Wabe 10 schließen, und an der der der Biegeachse U abgewandten Seite weiter öffnen. Somit bewirkt der Freiraum 66 besonders gute Verformbarkeit der Wabe 10. The insert body 68 according to a further exemplary embodiment in FIG. 6A-6D differs from the insert body 38 in FIG Screw axis H extends. The radially inner edge 67 of the screw surface 65 is completely self-supporting here. As can be seen in FIGS. 6C and 6D, the insert body 68 does not cover the complete cross section of the honeycomb cell 16 in plan view. A central opening remains, which is delimited by the radially inner edge 67 of the screw surface 65 in plan view. During a subsequent deformation of the honeycomb 10, which is fitted with the insert bodies 68, this opening can close on the side of the honeycomb 10 facing the bending axis U (see FIG. 1C) and further on the side facing away from the bending axis U to open. The free space 66 thus causes the honeycomb 10 to be deformed particularly well.
FIG.8A-8D zeigen den Einsatz-Körper 88 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, welcher vier hohle ineinander gestachelte pyramidenförmige bzw. trichterförmige Körperabschnitte 83 umfasst, die koaxial zu der Hauptachse H und zueinander angeordnet und durch einen Verbindungsabschnitt in Form eines zentralen Stamms 86 miteinander verbunden sind. Die Hauptachse H verläuft durch den Stamm 86. Die Körperabschnitte 83 bilden zusammen mit dem Stamm 86 eine zusammenhängende Fläche 85, die sich vom ersten Ende 81 zum zweiten Ende 82 des Einsatz-Körpers 88 durchgehend erstreckt. Der Einsatz-Körper 88 kann sowohl mit seinem ersten 81 als auch mit
seinem zweiten Ende 82 der Schallquelle zugewandt angeordnet werden. 8A-8D show the insert body 88 according to a further embodiment, which comprises four hollow interspersed pyramidal or funnel-shaped body sections 83 which are arranged coaxially to the main axis H and to each other and are connected to one another by a connecting section in the form of a central stem 86 are. The major axis H passes through the trunk 86. The body portions 83 together with the trunk 86 form a continuous surface 85 which extends from the first end 81 to the second end 82 of the insert body 88 continuously. The insert body 88 can be used with both its first 81 and with its second end 82 facing the sound source.
Der Verbindungsabschnitt kann auch eine andere Form als dargestellt aufweisen und dezentral angeordnet sein. Der Einsatz- Körper 88 kann mehrere dezentrale, insbesondere periphere Verbindungsabschnitte aufweisen, die parallel oder quer zur Hauptachse H verlaufen und die pyramidenförmigen Körperabschnitte 83 miteinander verbinden können. Die pyramidenförmigen Körperabschnitte 83 können bspw. in einer sog. Vorzelle eingefasst sein, die ein Teil des Einsatz-Körpers 88 ist. Die Form der Vorzelle entspricht dabei der Form der Wabenzelle 16, in die der Einsatz-Körper 88 eingesetzt werden soll. Die Wände der Vorzelle können zwecks Gewichtseinsparung nicht vollständig ausgebildet sein (nicht gezeigt). The connecting section can also have a different shape than shown and can be arranged decentrally. The insert body 88 can have a plurality of decentralized, in particular peripheral, connecting sections which run parallel or transversely to the main axis H and can connect the pyramid-shaped body sections 83 to one another. The pyramid-shaped body sections 83 can, for example, be enclosed in a so-called front cell, which is part of the insert body 88 . The shape of the front cell corresponds to the shape of the honeycomb cell 16 into which the insert body 88 is to be inserted. The walls of the front cell may not be fully formed (not shown) to save weight.
Der Einsatz-Körper 88 hat in Draufsicht entlang der Hauptachse H einen sechseckigen Grundriss (FIG.8C), der dem Querschnitt der Wabenzelle 16 entspricht. Der Einsatz-Körper 88 weist ferner Befestigungsabschnitte 84 auf, die jeweils mit einem pyramidenförmigen Körperabschnitt 83 verbunden sind und parallel zur Hauptachse H verlaufen. Wenn der Einsatz-Körper 88 in einer Wabenzelle 16 bestimmungsgemäß aufgenommen ist, liegen die Befestigungsabschnitte 84 jeweils flächig an den Wabenwänden 17 an und können somit umlaufend verklebt werden. Zwischen den pyramidenförmigen Körperabschnitten 83 des Einsatz-Körpers 88 ist die Passage 80 für die Schallwellen durch die einander zugewandten Flächenbereiche 85a, 85b in die Richtung der Hauptachse H abgegrenzt. The insert body 88 has a hexagonal plan view along the main axis H (FIG. 8C), which corresponds to the cross section of the honeycomb cell 16 . The insert body 88 further includes attachment portions 84 each connected to a pyramidal body portion 83 and parallel to the major axis H . When the insert body 88 is accommodated in a honeycomb cell 16 as intended, the fastening sections 84 each lie flat against the honeycomb walls 17 and can thus be glued around the circumference. Between the pyramid-shaped body sections 83 of the insert body 88, the passage 80 for the sound waves is delimited in the direction of the main axis H by the facing surface areas 85a, 85b.
Die aufeinanderfolgenden pyramidenförmigen Körperabschnitte 83 weisen abwechselnd entweder im mittleren Bereich oder an ihrer Peripherie Durchlassöffnungen 87 auf, wie in der FIG.8B, 8C zu sehen ist. Somit kann die Wabenzelle 16 durch den Einsatz-Körper 88 in mehrere Kavitäten unterteilt werden, die voneinander durch die pyramidenförmigen Körperabschnitte 83 getrennt sind, wobei die Durchlassöffnungen 87 das Ausbreiten der Schallwellen auf einer zick-zack-förmigen Bahn erlauben. FIG.8E zeigt eine Variante des
Einsatz-Körpers 98 in einer Wabenzelle. Der Durchlauf der Schallwellen ist mit gepunkteten Linien angedeutet. Der Einsatz- Körper 98 hat keinen zentralen Stamm; die pyramidenförmigen Körperabschnitte 93 sind durch ihre Spitzen stoffschlüssig miteinander verbunden, sodass sie eine zusammenhängende Fläche 95 bilden. Ansonsten entspricht diese Variante im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel in FIG.8A-8D. Wenn der Einsatz-Körper 88, 98 mit seinem ersten, breiteren Ende 81, 91 zur Quelle derThe successive pyramid-shaped body sections 83 alternately have passage openings 87 either in the central region or at their periphery, as can be seen in FIGS. 8B, 8C. Thus, the honeycomb cell 16 can be divided into a plurality of cavities by the insert body 88, which are separated from one another by the pyramidal body sections 83, the passage openings 87 allowing the propagation of the sound waves in a zigzag path. FIG.8E shows a variant of the Insert body 98 in a honeycomb cell. The passage of the sound waves is indicated with dotted lines. The insert body 98 has no central stem; the pyramid-shaped body sections 93 are bonded to one another by their tips, so that they form a continuous surface 95 . Otherwise, this variant essentially corresponds to the exemplary embodiment in FIGS. 8A-8D. When the insert body 88, 98 with its first, wider end 81, 91 to the source of
Schallwellen orientiert wird, kann er als das Gegenteil eines Sprachrohrs angesehen werden, der nicht nur die Schallwellen dämmt, sondern ggf. auch deren Frequenz erhöht. Being oriented towards sound waves, it can be seen as the opposite of a speaking tube, which not only insulates the sound waves, but also increases their frequency if necessary.
Die Einsatz-Körper 38, 48, 58 bzw. 68 in FIG.3 bis 6 können durch 3D-Drucken, aus Kunststoff oder Metall, hergestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird zur Herstellung des Einsatz-Körpers 38; 48; 58; 68 eine Aluminium-Pulver-Legierung ALSilOMg mit 90 gm Korngröße und ein 3D-Drucker EOS M 290 verwendet. In einem Ausführungsbeispiel wird Titan-Pulver-Legierung Ti64 mit 63 gm Korngröße und ein 3D-Drucker EOS M 100 verwendet. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird Polyetherimid (PEI) Filament Ultem 9085, 1,75 mm und die Anlage Stratasys F900 verwendet. In einem weiterem Ausführungsbeispiel wird Polyetheretherketon (PEEK) Filament 3DXTEX 1,75 mm und die Anlage Stratasys Fortus 450mc verwendet. The insert bodies 38, 48, 58 and 68 in FIGS. 3 to 6 can be produced by 3D printing, from plastic or metal. In one embodiment, to produce the insert body 38; 48; 58; 68 used an ALSilOMg aluminum powder alloy with a grain size of 90 gm and an EOS M 290 3D printer. In one embodiment, titanium powder alloy Ti64 with a grain size of 63 gm and an EOS M 100 3D printer are used. In another embodiment, polyetherimide (PEI) filament Ultem 9085, 1.75 mm and the Stratasys F900 machine is used. In a further exemplary embodiment, polyetheretherketone (PEEK) filament 3DXTEX 1.75 mm and the Stratasys Fortus 450mc system are used.
Auch andere Herstellverfahren, insbesondere solche die nicht AM- Verfahren sind, z.B. eine Herstellung von vergleichsweise preiswerten Druckguss-Teilen oder Spritzguss-Teilen oder dgl., oder z.B. in Falttechnik, liegen im Rahmen der Erfindung.
Be zugs zeichenliste Other production processes, in particular those that are not AM processes, for example the production of comparatively inexpensive die-cast parts or injection-moulded parts or the like, or for example using folding technology, are also within the scope of the invention. reference character list
FIG.1A-1C: FIG.1A-1C:
1 Verbundbauteil 1 composite component
10 Wabe 10 comb
12 äußere Deckschicht 12 outer cover layer
14 innere Deckschicht 14 inner cover layer
16 Wabenzelle 16 honeycomb cell
17 Wand der Wabenzelle 17 wall of the honeycomb cell
18 Einsatz-Körper 18 insert body
R Krümmungsradius R radius of curvature
U Theoretische Biegeachse U Theoretical bending axis
T Tiefe der Wabenzellen T depth of honeycomb cells
FIG.2A-2F: FIG.2A-2F:
16 Wabenzelle 16 honeycomb cell
17 Wand der Wabenzelle 17 wall of the honeycomb cell
18; 18' Einsatz-Körper 20 Passage für Schallwellen 21 erstes Ende des Einsatz-Körpers 22 zweites Ende des Einsatz-Körpers 18; 18' insert body 20 passage for sound waves 21 first end of insert body 22 second end of insert body
23 sechseckiger Körperabschnitt 23 hexagonal body section
24 viereckiger Körperabschnitt 24 square body section
25 zusammenhängende Fläche 25 contiguous area
25a, 25b Flächenbereiche 25a, 25b areas
26 Durchlassöffnung 26 port
27 Schmalseite des sechseckigen Körperabschnitts27 narrow side of hexagonal body section
28 Faltlinie 29 Kavität a Winkel zwischen Körperabschnitten H Hauptachse des Einsatz-Körpers 28 Fold line 29 Cavity a Angle between body sections H Major axis of insert body
FIG.3A-6D: FIG.3A-6D:
16 Wabenzelle 16 honeycomb cell
17 Wand der Wabenzelle 17 wall of the honeycomb cell
30; 40; 50; 60 Passage für Schallwellen
31; 41; 51; 61 erstes Ende des Einsatz-Körpers 32; 42; 52; 62 zweites Ende des Einsatz-Körpers 33 Band 30; 40; 50; 60 passage for sound waves 31; 41; 51; 61 first end of insert body 32; 42; 52; 62 second end of insert body 33 band
34; 44; 54; 64 Kante des Bandes 35; 45; 55; 65 Schraubtlache 34; 44; 54; 64 edge of tape 35; 45; 55; 65 screw hole
35a, 35b; 45a, 45b; 55a, 55b; 65a, 65bFlächenbereiche 36; 46 Stamm 35a, 35b; 45a, 45b; 55a, 55b; 65a, 65b areas 36; 46 tribe
37; 47; 57; 67 radial innenliegender Rand 37; 47; 57; 67 radially inner edge
38; 48; 58; 68 Einsatz-Körper 39; 49; 59; 69 radial außenliegender Rand 66 Freiraum H Hauptachse des Einsatz-Körpers 38; 48; 58; 68 insert body 39; 49; 59; 69 radially outer edge 66 clearance H major axis of insert body
FIG.7-8: FIG.7-8:
17 Wand der Wabenzelle 17 wall of the honeycomb cell
29 Kavität 29 cavity
80; 90 Passage für Schallwellen 80; 90 passage for sound waves
81; 91 erstes Ende des Einsatz-Körpers 81; 91 first end of insert body
82; 92 zweites Ende des Einsatz-Körpers 82; 92 second end of insert body
83; 93 pyramidenförmiger Körperabschnitt 83; 93 pyramidal body section
84 Befestigungsabschnitt 84 attachment section
75; 85; 95 zusammenhängende Fläche 75; 85; 95 contiguous area
75a, 75b; 85a, 85b; 95a, 95b Flächenbereiche 75a, 75b; 85a, 85b; 95a, 95b areas
76 Durchlassöffnung 76 passage opening
86 Stamm 86 tribe
87, 97 Durchlassöffnung 77 Faltkante 87, 97 passage opening 77 folded edge
78; 88; 98 Einsatz-Körper 78; 88; 98 insert body
79 Rand 79 edge
Hauptachse des Einsatz-Körpers
Main axis of the insert body
Claims
1. Verbundbauteil (1) zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Wabe (10) mit Wabenzellen (16) und mit einer Anzahl akustischer Einsatz-Körper (18; ...68), wobei in zumindest einigen Wabenzellen (16) jeweils mindestens ein Einsatz-Körper (18; ...68) angeordnet ist, wobei 1. Composite component (1) for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft, comprising at least one honeycomb (10) with honeycomb cells (16) and with a number of acoustic insert bodies (18; ... 68), wherein in at least one insert body (18; ...68) is arranged in each case in at least some honeycomb cells (16), wherein
- der Einsatz-Körper (18; ...68) eine Hauptachse (H) aufweist und so in einer jeweiligen Wabenzelle (16) angeordnet ist, dass die Hauptachse (H) in Richtung der Tiefe (T) dieser Wabenzelle (16) verläuft, und - the insert body (18;...68) has a main axis (H) and is arranged in a respective honeycomb cell (16) such that the main axis (H) runs in the direction of the depth (T) of this honeycomb cell (16). , and
- der Einsatz-Körper (18; ...68) eine zusammenhängende Fläche (25;- The insert body (18; ...68) has a continuous surface (25;
...65) umfasst, und, bezogen auf die Richtung der Hauptachse (H), ein erstes Ende (21; ...61) und ein zweites Ende (22; ...62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...65) des Einsatz-Körpers (18; ... 68) in der Richtung der Hauptachse (H) voneinander beabstandete Flächenbereiche (25a, 25b; ...65a, 65b) aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage (20; ...60) für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen (25a, 25b; ...65a, 65b) in die Richtung der... 65) comprises, and, based on the direction of the main axis (H), a first end (21; ... 61) and a second end (22; ... 62), characterized in that the contiguous The face (25;...65) of the insert body (18;...68) has face portions (25a, 25b;...65a, 65b) spaced apart in the direction of the major axis (H) and facing each other and in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H) overlap, in particular are aligned with one another, in order to create a passage (20; ...60) for sound waves between these surface areas (25a, 25b; ...65a, 65b) in the direction of
Hauptachse (H) abzugrenzen, wobei der Verlauf der zusammenhängenden Fläche (25; ...65) von dem ersten Ende (21; ...61), durch diese Flächenbereiche (25a, 25b; ... 65a, 65b) und zu dem zweiten Ende (22; ...62) die Hauptachse (H) umkreist und/oder mehrfach quert. Delimit main axis (H), the course of the continuous surface (25; ... 65) from the first end (21; ... 61), through these surface areas (25a, 25b; ... 65a, 65b) and to the second end (22; ...62) encircles and/or crosses the main axis (H) several times.
2. Akustischer Einsatz-Körper (18; ...68) für eine Wabe (10) zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, wobei 2. Acoustic insert body (18; ... 68) for a honeycomb (10) for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft, wherein
- der Einsatz-Körper (18; ...68) eine Hauptachse (H) aufweist und so in eine Wabenzelle (16), insbesondere in eine hexagonale Wabenzelle, einsetzbar ist, dass die Hauptachse (H) in Richtung
der Tiefe (T) der Wabenzelle (16) verläuft, und - The insert body (18; ... 68) has a main axis (H) and can be used in a honeycomb cell (16), in particular in a hexagonal honeycomb cell, that the main axis (H) in the direction the depth (T) of the honeycomb cell (16), and
- der Einsatz-Körper (18; ...68) eine zusammenhängende Fläche umfasst (25; ...65), und, bezogen auf die Richtung der Hauptachse (H), ein erstes Ende (21; ...61) und ein zweites Ende (22; ...62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...65) des Einsatz-Körpers (18; ... 68) in der Richtung der Hauptachse (H) voneinander beabstandete Flächenbereiche (25a, 25b; ...65a, 65b) aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene überlappen, insbesondere fluchten, um eine Passage (20; ...60) für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen (25a, 25b; ...65a, 65b) in die Richtung der- the insert body (18;...68) comprises a continuous surface (25;...65), and, referred to the direction of the main axis (H), a first end (21;...61) and a second end (22;...62), characterized in that the continuous surface (25;...65) of the insert body (18;...68) are spaced from each other in the direction of the major axis (H). Surface areas (25a, 25b; ... 65a, 65b) which face each other and overlap in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H), in particular aligned, to form a passage (20; ... 60) for Sound waves between these surface areas (25a, 25b; ... 65a, 65b) in the direction of
Hauptachse (H) abzugrenzen, wobei der Verlauf der zusammenhängenden Fläche (25; ...65) von dem ersten Ende (21; ...61), durch diese Flächenbereiche (25a, 25b; ... 65a, 65b) und zu dem zweiten Ende (22; ...62) die Hauptachse (H) umkreist und/oder mehrfach quert. Delimit main axis (H), the course of the continuous surface (25; ... 65) from the first end (21; ... 61), through these surface areas (25a, 25b; ... 65a, 65b) and to the second end (22; ...62) encircles and/or crosses the main axis (H) several times.
3. Verbundbauteil (1) zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, umfassend zumindest eine Wabe (10) mit Wabenzellen (16) und mit einer Anzahl akustischer Einsatz-Körper (18; 78; 88), wobei in zumindest einigen Wabenzellen (16) jeweils mindestens ein Einsatz-Körper (18; 78; 88) angeordnet ist, wobei 3. Composite component (1) for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft, comprising at least one honeycomb (10) with honeycomb cells (16) and with a number of acoustic insert bodies (18; 78; 88), wherein in at least at least one insert body (18; 78; 88) is arranged in some honeycomb cells (16), wherein
- der Einsatz-Körper (18; 78; 88) eine Hauptachse (H) aufweist und so in einer jeweiligen Wabenzelle (16) angeordnet ist, dass die Hauptachse (H) in Richtung der Tiefe (T) dieser Wabenzelle (16) verläuft, und - the insert body (18; 78; 88) has a main axis (H) and is arranged in a respective honeycomb cell (16) in such a way that the main axis (H) runs in the direction of the depth (T) of this honeycomb cell (16), and
- der Einsatz-Körper (18; 78; 88) eine zusammenhängende Fläche (25; 75; 85) umfasst und, bezogen auf die Richtung der Hauptachse (H), ein erstes Ende (21; 81) und ein zweites Ende (22; 82) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; 75; 85) des Einsatz-Körpers (18; 78; 88) in der Richtung der Hauptachse (H) voneinander beabstandete Flächenbereiche (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b)
aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage (20; ...80) für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) in die Richtung der Hauptachse (H) abzugrenzen, wobei der Einsatz-Körper die Wabenzelle (16) in mehrere Kavitäten (29) unterteilt, welche in die Richtung der Hauptachse (H) durch die einander zugewandten Flächenbereiche (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) abgegrenzt sind. - the insert body (18; 78; 88) comprises a continuous surface (25; 75; 85) and, with respect to the direction of the major axis (H), a first end (21; 81) and a second end (22; 82), characterized in that the continuous surface (25; 75; 85) of the insert body (18; 78; 88) has surface areas (25a, 25b; 75a, 75b; 85a , 85b) which face one another and overlap, in particular are aligned with one another, in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H), in order to provide a passage (20; ...80) for sound waves between these surface areas (25a, 25b; 75a, 75b ; 85a, 85b) in the direction of the main axis (H), the insert body dividing the honeycomb cell (16) into a plurality of cavities (29) which are in the direction of the main axis (H) by the surface areas (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b).
4. Akustischer Einsatz-Körper (18; 78; 88) für eine Wabe (10) zum Dämmen von Schallwellen, insbesondere zum Dämmen von Betriebsgeräuschen eines Luftfahrzeugs, wobei 4. Acoustic insert body (18; 78; 88) for a honeycomb (10) for insulating sound waves, in particular for insulating operational noise of an aircraft, wherein
- der Einsatz-Körper (18; 78; 88) eine Hauptachse (H) aufweist und so in eine Wabenzelle (16), insbesondere in eine hexagonale Wabenzelle, einsetzbar ist, dass die Hauptachse (H) in Richtung der Tiefe (T) der Wabenzelle (16) verläuft, und - The insert body (18; 78; 88) has a main axis (H) and can be inserted into a honeycomb cell (16), in particular a hexagonal honeycomb cell, such that the main axis (H) is in the direction of the depth (T) of the honeycomb cell (16) runs, and
- der Einsatz-Körper (18; 78; 88) eine zusammenhängende Fläche umfasst (25; 75; 85) und, bezogen auf die Richtung der Hauptachse (H), ein erstes Ende (21; 81) und ein zweites Ende (22; 82) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; 75; 85) des Einsatz-Körpers (18; 78; 88) in der Richtung der Hauptachse (H) voneinander beabstandete Flächenbereiche (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene überlappen, insbesondere fluchten, um eine Passage (20; ...80) für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) in die Richtung der Hauptachse (H) abzugrenzen und die Wabenzelle (16) in mehrere Kavitäten (29) zu unterteilen, welche in die Richtung der Hauptachse (H) durch die einander zugewandten Flächenbereiche (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) abgegrenzt sind.- the insert body (18; 78; 88) comprises a continuous surface (25; 75; 85) and, with respect to the direction of the major axis (H), a first end (21; 81) and a second end (22; 82), characterized in that the continuous surface (25; 75; 85) of the insert body (18; 78; 88) has surface areas (25a, 25b; 75a, 75b; 85a , 85b) which face each other and overlap, in particular are aligned, in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H), in order to provide a passage (20; ...80) for sound waves between these surface areas (25a, 25b; 75a , 75b; 85a, 85b) in the direction of the main axis (H) and to divide the honeycomb cell (16) into a plurality of cavities (29) which are in the direction of the main axis (H) by the surface areas (25a, 25b; 75a, 75b; 85a, 85b) are delimited.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...85) in der Projektion auf die senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene den
Querschnitt der Wabenzelle (16), in die der Einsatz-Körper (18; ... 88) einsetzbar bzw. eingesetzt ist, deckt. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous surface (25; ... 85) in the projection onto the plane perpendicular to the main axis (H) lying Cross section of the honeycomb cell (16), in which the insert body (18; ... 88) can be used or used, covers.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (38; 48; 88) einen Stamm (36; 46) aufweist, welcher sich in der Richtung der Hauptachse6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the insert body (38; 48; 88) has a trunk (36; 46) which extends in the direction of the main axis
(H), insbesondere vom ersten Ende (31; 41; 81) des Einsatz-Körpers (38; 48; 88) bis zum zweiten Ende (32; 42; 82) des Einsatz-Körpers (38; 48; 88), durchgehend erstreckt. (H), in particular continuous from the first end (31; 41; 81) of the insert body (38; 48; 88) to the second end (32; 42; 82) of the insert body (38; 48; 88). extends.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...65) eine Schraubfläche (Engl, „generalized helicoid") und/oder eine abwickelbare Fläche umfasst. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous surface (25; ... 65) comprises a screw surface (Engl, "generalized helicoid") and/or a developable surface.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubfläche (35; ...65) eine Schraubachse aufweist, die in der Richtung der Hauptachse (H) des Einsatz-Körpers (38; ...68) verläuft, vorzugsweise mit der Hauptachse (H) zusammenfällt, wobei die Schraubfläche (35; ...65) einen radial innenliegenden Rand (37; ...67) und einen radial außenliegenden Rand (39; ...69) aufweist.8. Device according to claim 7, characterized in that the screw surface (35;...65) has a screw axis which runs in the direction of the main axis (H) of the insert body (38;...68), preferably with coincides with the main axis (H), the screw face (35;...65) having a radially inner edge (37;...67) and a radially outer edge (39;...69).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innenliegende Rand (37; 47) durch den Stamm (36; 46) getragen wird. 9. Device according to claim 8, characterized in that the radially inner edge (37; 47) is carried by the stem (36; 46).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innenliegende Rand (57; 67) freitragend ist. 10. The device according to claim 8, characterized in that the radially inner edge (57; 67) is self-supporting.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der zusammenhängenden Fläche (35; ...65) die Hauptachse (H) zumindest um 360°, vorzugsweise um deutlich mehr als 360°, insbesondere um mindestens 720° umkreist. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the course of the continuous surface (35; ...65) encircles the main axis (H) by at least 360°, preferably by significantly more than 360°, in particular by at least 720° .
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (18) zum Unterteilen der Wabenzelle (16) in Kavitäten (29) ausgebildet ist, sodass die zusammenhängende Fläche (25) die Kavitäten (29) abgrenzt, vorzugsweise so, dass jeweils zwei Kavitäten (29)
schalldurchlässig miteinander verbunden sind, insbesondere durch jeweils mindestens eine Durchlassöffnung (26) verbunden. 12. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the insert body (18) is designed to divide the honeycomb cell (16) into cavities (29), so that the continuous surface (25) delimits the cavities (29). , preferably in such a way that two cavities (29) are connected to one another in a sound-permeable manner, in particular connected by at least one passage opening (26) in each case.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Flächenbereiche (25b, 25a; 75a, 75b; 85a, 85b) schräg zur Richtung der Hauptachse (H) verlaufen, insbesondere wobei zumindest einige der einander zugewandten Flächenbereiche (25b, 25a; 75a, 75b) schräg zueinander verlaufen. 13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some surface areas (25b, 25a; 75a, 75b; 85a, 85b) run obliquely to the direction of the main axis (H), in particular with at least some of the surface areas (25b, 25a; 75a, 75b) run at an angle to one another.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (88) zumindest zwei Pyramiden- bzw. trichterförmige Körperabschnitte (83) zum Unterteilen der Wabenzelle (16) in Kavitäten (29) aufweist, wobei die pyramiden- bzw. trichterförmigen Körperabschnitte (83) in die Richtung der Hauptachse (H) zueinander versetzt, insbesondere koaxial zur Hauptachse (H), angeordnet sind und die einander zugewandten Flächenbereiche (85a, 85b) bereitstellen. 14. Device according to one of the preceding claims, in particular according to one of claims 3 or 4, characterized in that the insert body (88) has at least two pyramidal or funnel-shaped body sections (83) for dividing the honeycomb cell (16) into cavities ( 29), wherein the pyramidal or funnel-shaped body sections (83) are arranged offset to one another in the direction of the main axis (H), in particular coaxially to the main axis (H), and provide the surface areas (85a, 85b) facing one another.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pyramiden- bzw. trichterförmigen Körperabschnitte (83) durch zumindest einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, insbesondere wobei der zumindest eine Verbindungsabschnitt ein mittig angeordneter und sich in die Richtung der Hauptachse (H) erstreckender Stamm (86) ist. 15. The device according to claim 14, characterized in that the pyramid or funnel-shaped body sections (83) are connected to one another by at least one connecting section, in particular wherein the at least one connecting section is a centrally arranged trunk extending in the direction of the main axis (H). (86) is.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; 35; 55; 65; 85) des Einsatz-Körpers (18; 38; 58; 68; 88) eine Regelfläche umfasst, und/oder dass die zusammenhängende Fläche (45) des Einsatz-Körpers (48) konvexe und/oder konkave Flächenbereiche (45a, 45b) aufweist. 16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous surface (25; 35; 55; 65; 85) of the insert body (18; 38; 58; 68; 88) comprises a ruled surface, and/or that the continuous surface (45) of the insert body (48) has convex and/or concave surface areas (45a, 45b).
17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche des Einsatz- Körpers eine treppenförmige und/oder gewellte Fläche umfasst. 17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous surface of the insert body comprises a stepped and/or corrugated surface.
18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (18; ...88) einteilig und/oder materialeinheitlich hergestellt ist. 18. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the insert body (18; ...88) is made in one piece and/or from the same material.
19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (18; ...88) durch ein additives Fertigungsverfahren, insbesondere durch 3D-Drucken, hergestellt ist, oder dass der Einsatz-Körper (18; 78) durch eine Falttechnik und/oder Prägetechnik hergestellt ist. 19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the insert body (18; ... 88) is produced by an additive manufacturing process, in particular by 3D printing, or that the insert body (18; 78) is produced by a folding technique and/or an embossing technique.
20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...85) zumindest teilweise durch ein Band (33) aus Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast oder Duroplast, und/oder aus einem faserhaltigen Material, insbesondere aus Glas- oder Carbonfasern, und/oder aus Metall gebildet ist. 20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous surface (25; ... 85) at least partially by a band (33) made of plastic, in particular a thermoplastic or duroplastic, and / or a fiber-containing material, in particular made of glass or carbon fibers and/or made of metal.
21. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (18; ...88) ein luftdurchlässiges Material umfasst. 21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the insert body (18; ... 88) comprises an air-permeable material.
22. Verbundbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 5 bis 21, umfassend zumindest eine Deck- und/oder Zwischenschicht (12, 14), die mit der Wabe (10) verbunden ist, wobei 22. Composite component (1) according to any one of claims 1, 3 or 5 to 21, comprising at least one cover and / or intermediate layer (12, 14) which is connected to the honeycomb (10), wherein
-die Deck- und/oder Zwischenschicht (12, 14) aus Kunststoff, Verbundwerkstoff, Metall, und/oder Keramik hergestellt ist; und/oder - the cover and/or intermediate layer (12, 14) is made of plastic, composite material, metal and/or ceramic; and or
-die Wabe (10) aus Kunststoff, Verbundwerkstoff, Metall, oder Keramik hergestellt ist; und/oder - the honeycomb (10) is made of plastic, composite material, metal, or ceramic; and or
- der Einsatz-Körper (18; ...88) mit angrenzenden Wänden (17) der jeweiligen Wabenzelle (16) und/oder mit dem Deck- bzw. Zwischenschicht (12, 14) verklebt und/oder durch ein thermisches Verfahren stoffschlüssig verbunden ist. - The insert body (18; ... 88) is bonded to adjacent walls (17) of the respective honeycomb cell (16) and/or to the cover or intermediate layer (12, 14) and/or bonded by a thermal process is.
23. Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils (1) zum Dämmen von Schallwellen, das Verfahren umfassend: 23. A method for producing a composite component (1) for insulating sound waves, the method comprising:
- Bereitstellen einer Wabe (10), und - Providing a honeycomb (10), and
- Einfügen akustischer Einsatz-Körper (18; ...88) in Wabenzellen (16) der Wabe (10),
gekennzeichnet durch Herstellen der Einsatz-Körper (18; ...88) durch ein additives Fertigungsverfahren, sodass ein Einsatz-Körper (18; ...88) jeweils eine zusammenhängende Fläche (25; ...85) aufweist. - Insertion of acoustic insert bodies (18; ...88) in honeycomb cells (16) of the honeycomb (10), characterized by the insert bodies (18;...88) being produced by an additive manufacturing process, so that each insert body (18;...88) has a coherent surface (25;...85).
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Wabe (10) und das Einfügen akustischer Einsatz-Körper (18; ...88) in Wabenzellen (16) der Wabe (10) in einem Schritt durch das additive Fertigungsverfahren durchgeführt wird. 24. The method according to claim 23, characterized in that the provision of the honeycomb (10) and the insertion of acoustic insert body (18; ... 88) in honeycomb cells (16) of the honeycomb (10) in one step by the additive manufacturing process is carried out.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das additive Fertigungsverfahren ein 3D-Druckverfahren ist. 25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that the additive manufacturing process is a 3D printing process.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenhängende Fläche (25; ...65) des Einsatz-Körpers (18; ...68) in der Richtung einer Hauptachse (H) des Einsatz-Körpers (18; ...68) voneinander beabstandete Flächenbereiche (25a, 25b; ...65a, 65b) aufweist, die einander zugewandt sind und in einer Projektion auf eine senkrecht zur Hauptachse (H) liegende Ebene überlappen, insbesondere miteinander fluchten, um eine Passage (20; ...60) für Schallwellen zwischen diesen Flächenbereichen (25a, 25b; ...65a, 65b) in die Richtung der26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that the continuous surface (25;...65) of the insert body (18;...68) in the direction of a main axis (H) of the insert body (18;...68) has surface areas (25a, 25b;...65a, 65b) spaced apart from one another, which face one another and overlap, in particular are aligned with one another, in a projection onto a plane perpendicular to the main axis (H). a passage (20;...60) for sound waves between these areas (25a, 25b;...65a, 65b) in the direction of the
Hauptachse (H) abzugrenzen, wobei der Verlauf der zusammenhängenden Fläche (25; ...65) von einem ersten Ende (21; ...61) des Einsatz-Körpers (18; ...68), durch diese Flächenbereiche (25a, 25b; ...65a, 65b) und zu einem zweitenDelimit the main axis (H), the course of the continuous surface (25; ...65) from a first end (21; ...61) of the insert body (18; ...68) through these surface areas (25a , 25b; ...65a, 65b) and to a second
Ende (22; ...62) des Einsatz-Körpers (18; ...68) die Hauptachse (H) umkreist und/oder mehrfach quert. End (22;...62) of the insert body (18;...68) encircles and/or crosses the main axis (H) several times.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz-Körper (18; ...88) mit angrenzenden Wänden (17) der jeweiligen Wabenzelle (16) und/oder mit dem Deck- bzw. Zwischenschicht (12, 14) verklebt und/oder durch ein thermisches Verfahren stoffschlüssig verbunden wird.
27. The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that the insert body (18; ... 88) with adjoining walls (17) of the respective honeycomb cell (16) and / or with the cover or intermediate layer ( 12, 14) is glued and/or bonded by a thermal process.
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