NL193527C - Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan. - Google Patents

Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan. Download PDF

Info

Publication number
NL193527C
NL193527C NL8900948A NL8900948A NL193527C NL 193527 C NL193527 C NL 193527C NL 8900948 A NL8900948 A NL 8900948A NL 8900948 A NL8900948 A NL 8900948A NL 193527 C NL193527 C NL 193527C
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
composite
fastener
fasteners
opening
fiber
Prior art date
Application number
NL8900948A
Other languages
English (en)
Other versions
NL193527B (nl
NL8900948A (nl
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB8907031A external-priority patent/GB2284031B/en
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Priority to NL8900948A priority Critical patent/NL193527C/nl
Priority claimed from FR8905825A external-priority patent/FR2712939B1/fr
Publication of NL8900948A publication Critical patent/NL8900948A/nl
Publication of NL193527B publication Critical patent/NL193527B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL193527C publication Critical patent/NL193527C/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/562Winding and joining, e.g. winding spirally spirally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/60Riveting or staking
    • B29C65/601Riveting or staking using extra riveting elements, i.e. the rivets being non-integral with the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • B29C66/1122Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/45Joining of substantially the whole surface of the articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B29C66/83221Joining or pressing tools reciprocating along one axis cooperating reciprocating tools, each tool reciprocating along one axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3053Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers by means of pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
    • F16B19/04Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81411General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat
    • B29C66/81421General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave
    • B29C66/81422General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined characterised by its cross-section, e.g. transversal or longitudinal, being non-flat being convex or concave being convex
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076Aircrafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076Aircrafts
    • B29L2031/3085Wings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/32Retaining components in desired mutual position by means of magnetic or electromagnetic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Description

1 193527
Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan
De uitvinding heeft betrekking op een bevestigingsdeel uit met vezel versterkt composietmateriaal, 5 omvattende een één geheel vormend kopgedeelte en schachtgedeelte, waarbij ten minste het kopgedeelte om een langteas georiënteerd taps verloopt naar het schachtgedeelte, alsmede op een uit meer dan één van zulke delen samen te stellen bevestigingsorgaan, op een voorwerp met delen, die door zulke bevestigingsorganen worden verbonden en op een werkwijze voor het vervaardigen van zulke organen en voor het verbinden van delen van een voorwerp daarmee.
10 Zulke bevestigingsdelen zijn bekend uit de Britse octrooiaanvrage 2.205.374. Zij bestaan uit een thermoplastische vezelversterkte matrix en hebben een kop- en een schachtgedeelte, welk kopgedeelte om een lengteas van het bevestigingsdeel georiënteerd taps verloopt naar het schachtgedeelte.
Doel van de uitvinding is zulke bevestigingsdelen te verbeteren, zodat zij bij eenvoudige en goedkope fabricage en gering gewicht een maximum aan sterkte bezitten en meedelen aan daardoor te bevestigen of 15 onderling te verbinden delen, zonder gevaar voor corrosie en speciaal geschikt om de delen of lagen van gasgeleidende voorwerpen zoals schoepen van machinerotoren, draagvlakken enz. te verbinden, vooral wanneer deze geheel of grotendeels ook uit vezelversterkt composietmateriaal bestaan.
Hiertoe is zulk een bevestigingsdeel als bedoeld met taps verloop van een kopgedeelte naar een schachtgedeelte volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat dit bestaat uit een aantal op elkander 20 gelegde composietlagen met versterkingsvezels, welke lagen spiraalvormig om de as zijn gewikkeld.
Het spiraalvormig wikkelen dus oprollen, van laagvormig materiaal om een bevestigingsdeel te vormen, is op zichzelf bekend uit het Franse octrooischrift 949.144, maar dan uit metaal, dat een mechanisch te klinken nagel vormt.
Opgemerkt wordt voorts dat uit de Britse octrooiaanvrage 2.175.364 op zichzelf een bevestigingselement 25 bekend is, dat bestaat uit een aantal op elkaar gelegde composietlagen met versterkingsvezels, welke in een matrijs tot een cirkelvormige schacht worden gevormd, waarna nog een extra vezelstreng om de zo gevormde schacht wordt gewikkeld.
De uitvinding betreft verder een nadere vormgeving van zulk een bevestigingsdeel en een bevestigingsorgaan uit ten minste een paar van zulke bevestigingsdelen, waarbij de kop- en schachtgedeelten 30 omgekeerd door de opening in een voorwerp, waarvan delen zoals lagen door het bevestigingsorgaan verbonden moeten worden, worden aangebracht, zodat een bevestigingsorgaan met tegenover elkaar gelegen kopgedeelten ontstaat. Dit laatste resulteert in een voorwerp zoals een gasgeleidend profiel met zulk een bevestigingsorgaan en een werkwijze voor het maken daarvan volgens de uitvinding.
Men kan ook volgens de uitvinding een bevestigingsdeel oprollen tot een lichaam, waarvan de einden 35 eerst na aanbrengen in een opening van een voorwerp, waarvan lagen of andere delen met elkaar moeten worden verbonden, tot een kopgedeelte verwijd (naar buiten gespreid) worden om die lagen of delen samen te houden, waarbij een voorkeursuitvoering voorziet in een plug, bevestigd in een inwendige holte in ten minste één van die verwijde einden.
40 In de tekeningen tonen: figuur 1 een eenvoudig zijaanzicht van een gasgeleidingsprofiel, geconstrueerd met de bevestigingsorganen volgens het onderhavige voorstel uit compositiemateriaal; figuur 2 een dwarsdoorsnede van het profiel van figuur 1 volgens de lijn 2-2; figuren 3-5 opvolgende stappen van de vervaardiging van het tapse bevestigingsdeel uit vezelcomposiet, 45 vervaardigd uit thermohardende composietlagen met evenwijdige vezels; figuren 6-8 gedeeltelijke doorsneden en aanzichten van een gasgeleidingsprofiel, weergevende de bevestigingsdelen uit composietmateriaal, resp. op hun plaats gebracht, gehard en als resulterende constructie; figuur 9 een afwijkende wijze van harden ten opzichte van die van figuur 7; 50 figuur 10 nog weer een andere werkwijze, toegepast wanneer een paddestoelvormige nagelkop op het bevestigingsdeel gewenst is; figuren 11-13 het gebruik van een enkel bevestigingsdeel uit composiet in bevestigingsconstructies; figuren 14 en 15 tonen het gebruik van een voorgevormde plug uit composietmateriaal in samenhang met de bevestigingsorganen volgens het onderhavige voorstel uit composietmateraal als weergegeven in 55 figuren 11-13; en figuur 16 een staafdiagram, weergevende de afschuifsterkte voor de tapse bevestigingsorganen uit composiet volgens het onderhavige voorstel en van gebruikelijke metalen bevestigingsorganen.
193527 2
De tekeningen zullen nu in detail worden beschreven in samenhang met de voorkeur verdienende uitvoeringsvormen van de uitvinding.
Onder verwijzing naar de figuren 1 en 2 is hierin een gasgeleidingsprofiel 10 aangegeven (bijvoorbeeld een schoep voor een motor met niet-omsloten ventilator). Dit profiel bestaat uit composiet dat een 5 draagstaaf 12 heeft, die daarin is aangebracht en dient ter bevestiging aan een draaibare naaf. De draagstaaf 12 kan op geschikte wijze vervaardigd worden uit titaan of een ander metaal. Het gasgeleidingsprofiel 10 heeft een metalen strip 14, bevestigd aan zijn voorrand, ter bescherming tegen erosie en tegen het daartegen stoten van in het gas aanwezige deeltjes. De buitenhuid 16 is een met vezels versterkt composietmateriaal, zoals grafiet-epoxy-materiaal. Het inwendige van het profiel 10 omvat licht-poreus 10 kernmateriaal, bijvoorbeeld in schuimvorm, 18 en 20, resp. aan voor- en achterranden, welk materiaal onderling gelijk of verschillend kan zijn. De composiethuid 16 is op gebruikelijke wijze aan de kernen van licht gewicht gehecht, bijvoorbeeld gelijmd. In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn metalen bouten, bijvoorbeeld uit titaan, 22a-d en 25a-d geplaatst nabij het schachtdeel van het profiel 10 en nabij de draagstaaf 12. De voorgaande beschrijving van profiel 10 dient slechts ter illustratie van één van een aantal verschillende 15 composietcontructies voor een profiel, dat zich goed leent om het onderhavige voorstel daarbij toe te passen.
De bevestigingsorganen 26a-i uit composiet volgens het onderhavige voorstel verbinden de tegenover elkander gelegen delen van de composiethuid 16 en de inwendig aangebracht draagstaaf 12 van titaan om de delen ten minste gedeeltelijk mechanisch bij elkander te houden om een lichaam uit composiet materiaal 20 te vormen, bijvoorbeeld een blad of schoep voor een turbomachine. De vorming van een deel van de bevestigingsorganen 26 uit composiet voor de constructie van de figuren 1 en 2 is weergegeven in de figuren 3-5. Lagen 28, 30, 32 en 34 uit composietmateriaal, met de gewenste geschikte afmetingen, omvatten als getekend composietmateriaal met in één richting of parallel verlopende vezelversterkingen, waarbij de vezels in hoofdzaak georiënteerd zijn langs een vezelas. De vezels, die het composietmateriaal 25 vormen, kunnen glas, grafiet, keramisch materiaal, polymeermateriaal of ander materiaal zijn, naardat dit nodig is, gewenst of geschikt. Wanneer een thermohardende hars wordt gebruikt, kan het deel uit thermo-hardende hars dat de composietlagen omvat, elk geschikt thermohardend materiaal zijn, zoals eposyhars, polymidehars of dergelijke. Het is gewenst dat sommige en bij voorkeur alle composietlagen in hoofdzaak evenwijdig of in één richting lopende vezels omvatten, die in lengterichting van elke composietlaag 28, 30, 30 32 en 34 lopen. Dit heeft tot gevolg dat de vezels in lengterichting van het bevestigingsdeel en uiteindelijk van het bevestigingsorgaan zelf zullen lopen. Echter moet worden opgemerkt, dat het tussenplaatsen van een laag met vezels van andere oriëntatie, bijvoorbeeld dwars daarop, speciaal in het bovenste kopgedeelte van het bevestigingsorgaan met kop een alternatieve uitvoeringsmogelijkheid is, die gebruikt kan worden om speciale effecten te bereiken of in speciale toepassingen. Overigens is als weergegeven in figuur 4, het 35 samenstel van composietlagen 28, 30, 32 en 34 met uiteenlopende lengten in de richting L zo geplaatst dat hun eerste randen E op elkander liggen en in hoofdstuk spiraalvormig worden gewikkeld om een vezelas 39 om het tapse bevestigingsdeel 36 uit composiet te vormen als weergegeven in figuur 5. Het bevestigingsorgaan 36 heeft aldus een kopgedeelte 35 en een schachtgedeelte 37, gevormd door een aantal spiraalvormig gewikkelde lagen uit met vezel versterkt composietmateriaal, waarbij de vezels langs de lengteas 39 40 der vezels zijn georiënteerd. Anders dan eerder bekende bevestigingsorganen uit composiet, die verschillende vormen van geharde bevestigingsorganen omvatten, is het tapse bevestigingsdeel 36 uit vezel-composiet niet gehard of thermogehard voordat het gebruikt wordt in een samengesteld bevestigingsorgaan bij het verbinden van de daarvoor te kiezen materialen.
De figuren 6-8 geven in opvolgende stappen één werkwijze volgens het onderhavige voorstel weer, 45 waarbij een paar tapse bevestigingsdelen 36 en 38 uit vezelcomposiet gebruikt wordt voor het verbinden van composiethuid 40 en composiethuid 42 aan draaglaag 44 uit titaan door een opening zoals 45. Het zal duidelijk zijn dat de te bevestigen of te verbinden materialen niet de volgorde van op elkander leggen behoeven te hebben of in een aantal aanwezig hoeven te zijn als weergegeven in de figuren 6-8. Zo kunnen bevestigingsdelen 36 en 38 uit composiet op geschikte wijze een composietmateriaal met een 50 composietmateriaal verbinden, of een composietmateriaal met een metaal, of dergelijke combinaties. De specifieke weergaven van de figuren 6-8 sluiten aan bij de constructie van het gasgeleidingsprofiel 10 als boven beschreven. Het zal duidelijk zijn dat een paar tapse bevestingsdelen worden gebruikt om de composietlagen 40 en 42 te verbinden met het draaglichaam 44 uit titaan. Het zal duidelijk zijn dat meer dan twee tapse bevestigingsorganen uit composiet gebruikt kunnen worden indien dit nodig, gewenst of 55 geschikt wordt geacht. In dit uitvoeringsvoorbeeld is een tapse verzinking 46 in de composiethuid 40 gevormd en de tapse verzinking 48 in composiethuid 42. De kop van de bevestigingsdelen 36 en 38 heeft een grootte, geschikt om zulke verzinkingen te vullen. Uiteraard is toepassing van zulke verzinkingen niet 3 193527 nodig voor de toepassing van het onderhavige voorstel, zoals verder zal worden besproken onder verwijzing naar figuur 10.
Nadat de bevestigingsdelen 36 en 38 uit composiet vrij nauwsluitend door het gat zijn getrokken, dat door de huiden 40 en 42 en het inwendige metalen deel 44 loopt, worden de overtollige nauwere tapse 5 einden bijgesneden. Zoals weergegeven in figuur 7 wordt het samenstel nu bij voorkeur binnen een elastische mantel of zak 50 geplaatst tezamen met vormgereedschap 51 uit kunststof, zoals uit siliconenrubber, zoals in figuur 7 weergegeven. In die figuur wordt een gasdruk, zoals in een autoclaaf, weergegeven door de pijlen 53. Daarna wordt de lucht uit de zak geëvacueerd.
Het harden van het harsgedeelte van de bevestigingsdelen 36 en 38 uit composiet om een uiteindelijk 10 bevestigingsorgaan uit composiet te vormen geschiedt door warmte, bijvoorbeeld in een oven of autoclaaf, die een geschikte temperatuur kan onderhouden, noodzakelijk om zulk een hars te harden. Ook kan de autoclaaf onder een geschikte druk worden gebracht, bijvoorbeeld van 3,5-7 atmosfeer, terwijl het samenstel wordt verhit, voor het verder verdichten van het geharde bevestigingsorgaan en om mee te werken om de koppen 41 en 43 van het bevestigingsorgaan vloeiend met de andere oppervlakken van de 15 huiden 40 en 42 uit composiet te doen verlopen, als weergegeven in figuur 8. Opgemerkt wordt dat het resulterende geharde bevestigingsorgaan 52 uit composiet volgens het onderhavige voorstel een één geheel vormende constructie vormt, die het samenstel stevig bijeenhoudt, ten minste ten dele mechanisch. Het geharde bevestigingsorgaan 52 uit composiet, indien het uit hetzelfde materiaal bestaat, is gebleken in sterke mate homogeen in samenstelling te zijn en uitstekende treksterkte te bezitten. Het zal uiteraard 20 duidelijk zijn, dat de twee of meer bevestigingsdelen uit composiet volgens het onderhavige voorstel, gebruikt bij het verbinden van de huiden 40 en 42 uit composiet aan een metalen draagorgaan 44, verschillend in samenstelling kunnen zijn. Hoewel de werkwijze beschreven in verband met figuren 6-8, waarbij een elastische mantel of zak 50 gebruikt wordt, goed bruikbaar is, kunnen andere uitvoeringen van de werkwijze worden toegepast. Bijvoorbeeld kan, als weergegeven in figuur 9, een paar tegenover elkaar 25 gelegen, verwarmde vormgereedschappen of stempels 54 en 56 worden gebruikt.
Wanneer geen tapse verzinkingen in een of beide buitenoppervlakken gewenst zijn, kunnen verwarmde vormgereedschappen of stempels 54 en 56 als weergegeven in figuur 10 worden gebruikt om een ronde kop 55, dus een nagel met paddestoelvormige kop te vormen. De stempels zijn voorzien van op geschikte wijze gevormde uitsparingen als weergegeven, waarin zulke koppen worden gevormd middels het 30 uitoefenen van druk.
Andere uitvoeringsvormen van het onderhavige voorstel zijn weergegeven in de figuren 11,12,13, 14 en 15. Zij omvatten de toepassing van een enkel spiraalvormig gewikkeld bevestigingsdeel 57 uit composiet volgens figuur 11, met eerste en tweede einden 63A en 63B, en aangebracht in opening 45. Zoals weergegeven zijn de einden 63A en 63B toegankelijk door de einden van de opening. Deel 57 wordt dan 35 vastgezet door de toepassing van druk, bijvoorbeeld door gebruikmaking van op geschikte wijze gevormde gereedschappen 59A en 59B als weergegeven in figuur 12. De te verbinden componenten worden voorverwarmd om de viskositeit van de harsmatrix te verlagen of thermoplastisch materiaal te smelten. Dit maakt het mogelijk om de delen 36 en 38 in figuur 6 kleiner van volume te maken tijdens het trekken door de opening 45 en om het hars de opening volledig te doen vullen. Dit bevordert het hechten van het 40 bevestigingsorgaan aan de opening en aan de verzinkingen, indien gebruikt. De gereedschappen 59A en 59B van figuur 12 kunnen evenals de gereedschappen 54 en 56 van de figuren 9 en 10 worden verhit. Ook kunnen vormgereedschappen uit siliconenrubber hiervoor worden gebruikt, onder een drukzak als weergegeven in figuur 7. Zulke gereedschappen worden, als weergegeven door de pijlen 61A en 61B, naar de betreffende einden van het deel 57 bewogen om het materiaal van deel 57 naar buiten uit te spreiden tot in 45 de verzinkingen 46, resp. 48 in de figuren 12,13 en 14, of over het oppervlak van de delen 40 en 42 als weergegeven in figuur 15 indien geen verzinking gebruikt wordt en een kop van rond type gewenst is, als beschreven in verband met figuur 10. Deze werking resulteert in de uitvoering van de figuren 13 en 15, waarin de randen 62 en 64 van deel 57 gevormd zijn met ingedrukt delen 66A en 66B en met verminderde dikte als in figuur 13. Indien het gewenst is om zulke holten op te vullen, bijvoorbeeld om aërodynamische 50 redenen, kunnen op geschikte wijze gevormde pluggen 58 en 60 uit composietmateriaal als in de figuren 14 en 15 weergegeven worden toegevoegd om de verdiepingen 66A en 66B op te vullen. Deze pluggen zijn in hoofdzaak konisch van vorm omdat de openingen van in hoofdzaak cirkeivormige dwarsdoorsnede moeten worden opgevuld. In die uitvoering worden de pluggen 58 en 60 in de betreffende uitsparingen gebracht en aan de rest van het bevestigingsorgaan bevestigd, bijvoorbeeld door warmte en druk onder gebruikmaking 55 van verwarmde gereedschappen of werkwijzen van het autoclaaftype als bovenbeschreven. In plaats daarvan kunnen pluggen 58 en 60 worden toegevoegd en tot een geheel met de rest verbonden tijdens de vorming van het bevestigingsorgaan als boven beschreven, indien nodig of gewenst. Zo kunnen zulke.

Claims (9)

193527 4 pluggen bijvoorbeeld vooraf worden gevormd als konische pluggen uit composietmateriaal en gebruikt wordt als deel van de gereedschappen 59A en 59 B in figuur 12, waarbij zij daarvan los kunnen laten bij het terugtrekken van die gereedschappen na de bewerking. Om de uitstekende treksterkte, verschaft door de vezelcomposietbevestigingsorganen volgens het 5 onderhavige voorstel, te illustreren, werden verschillende mechanische beproevingen uitgevoerd. Het speciale materiaal, gebruikt om de bevestigingsdelen uit vezelversterkt composiet te vervaardigen was een glas-epoxy-materiaal met evenwijdige vezels, vooraf geïmpregneerd, omvattende 36% hars, glasvezels van E-type en met een maximale hardingstemperatuur van 121°C. Ook werd ter vergelijking een bout uit titaal beproefd, zowel als een bout uit gehard staal. 10 Een afschuifproef omvatte het vervaardigen van monsters van een type volgens de figuur 8 en 9, waarbij daarop de buitenste composietlagen 40 en 42 daardoor naar elkander werden getrokken en in één richting evenwijdig aan elkaar werden belast doordat het tussengelegen draaggedeelte 44 uit titaan in overstaande richting werd getrokken. Het resultaat van deze afschuiftest is weergegeven in figuur 16. Staaf A geeft de bezwijkbelasting weer voor een composietsamenstel, verbonden door een bout uit een titaanlegering; het 15 bezwijken was door het meegevend vervormden in de bout. Staaf B geeft de bezwijkbelasting weer voor een samenstel, verbonden door een bout uit gehard staal; in dit geval werd de proefbelasting begrensd door een plaatselijk kapot drukken van de composietmaterialen, verbonden door de bout. De staven C en D geven bezwijkbelastingen weer voor bevestigingsorganen uit composiet volgens het onderhavige voorstel, met paddestoelvormige koppen resp. vloeiend verlopende koppen; in beide gevallen trad het bezwijken op 20 door het bezwijken van het bevestigingsorgaan. Hieruit blijkt dat de afschuifsterkte van beide typen van bevestigingsorganen volgen het onderhavige voorstel uit vezelcomposiet groter was dan die van de titaanbout, die anders gebruikt kan worden in het verbinden van composiethuiden aan titaan. De goede afschuifweerstand van de bevestigingsorganen volgens het onderhavige voorstel gold zowel voor organen met kop als voor het vloeiend verlopende type. 25 Een ander belangrijk kenmerk ten aanzien van het gebruik van bevestigingsorganen volgens het onderhavige voorstel is dat de tapse bevestigingsdelen uit vezelcompostie een betere flexibiliteit van het ontwerp geven ten opzichte van verbindingen met bekende bouten. Voor boutverbindingen moeten de oppervlakken waarop de boutkop en de moer steunen, evenwijdig zijn of dit moet een conisch oppervlak zijn met dezelfde as. Dit was het geval voor de bouten als beproefd als aangegeven in figuur 16. Deze 30 beperking ten aanzien van het axiaal in de goede lijn liggen der delen bij metalen bouten kan nodig maken dat de draagoppervlakken van bepaalde kenmerken zoals verzonden boringen moeten worden voorzien, die dan in delen zoals ventilatorbladen moeten worden aangebracht. Het bevestigingsorgaan uit composiet volgens het onderhavige voorstel heeft zulke beperkingen niet. Dat wil zeggen dat de openingen voor de bevestiging der ventilatorbladen taps verzonden waren op de buitenste composietoppervlakken, zodat de as 35 van de verzinking loodrecht stond op het oppervlak maar niet noodzakelijkerwijs evenwijdig liep aan de as van de bevestigingsschacht. Zulke flexibiliteit in het ontwerp door het gebruik van de tapse bevestigingsdelen uit vezelscomposiet draagt bij aan het nut van gebruik van het onderhavige voorstel boven gebruikelijke metalen nagels of bouten in vele toepassingen. 40
1. Bevestigingsdeel uit met vezel versterkt composietmateriaal omvatten een één geheel vormend kopgedeelte en schachtgedeelte, waarbij ten minste het kopgedeelte om een lengteas georiënteerd taps 45 verloopt naar het schachtgedeelte, met het kenmerk, dat dit bevestigingsdeel (36) bestaat uit een aantal op elkander gelegde composietlagen (28, 30, 32, 34) met versterkingsvezels, welke lagen spiraalvormig om de as (39) zijn gewikkeld.
2. Bevestigingsdeel volgens conclusie 1, waarbij de op elkaar liggende lagen (28, 30, 32, 34) lagen van verschillende afmetingen omvatten, met een groter aantal lagen in het kopgedeelte (35).
3. Bevestigingsorgaan, omvattende ten minste een paar bevestigingsdelen (36, 38), gevormd door spiraalvormig om de as wikkelen van materiaal, waarvan er ten minste één uit vezelversterkt composietmateriaal bestaat, en wel volgens conclusie, met de kop- en schachtgedeelten (35, 37) van een paar elk in lengterichting omgekeerd aangebracht door een opening (45) in een voorwerp (40, 42, 44), waarbij de bevestigingsdelen (36, 38) in innig contact met elkander zijn om tezamen het bevestigingsorgaan uit 55 composiet met tegenover elkander gelegen kopgedeelten te vormen.
4. Voorwerp, zoals een gasgeleidend profiel, althans ten dele uit composietmateriaal, omvattende een eerste en een tweede orgaan (40, 42, 44) en een opening (45, 46, 48), die door die organen loopt, waarin 5 193527 zich een bevestigingsorgaan (36, 38) volgens conclusie 3 bevindt, dat die organen verbindt.
5. Voorwerp, zoals een gasgeleidend profiel, althans ten dele uit composietmateriaal, omvattende een eerste en een tweede orgaan (40, 42, 44) en een opening (45, 46, 48), die door die organen loopt, en een bevestigingsorgaan (57), dat door die opening loopt om die organen te verbinden, waarbij het bevestigings- 5 orgaan uit een enkel deel van composietmateriaal bestaat, tot een spiraal (57) opgerold, en waarbij beide uiteinden (63A, 63B) daarvan wijder wordend zijn gevormd om het bevestigingsorgaan in de opening te bevestigen en om het eerste en tweede orgaan samen te houden.
6. Voorwerp volgens conclusie 5, waarbij ten minste één der verwijde uiteinden (63A, 63B) een inwendige holte (66A, 66B) heeft, waarin een plug (58) is bevestigd.
7. Werkwijze voor het vervaardigen van een vezelversterkt bevestigingsorgaan uit composietmateriaal op zijn plaats binnen een opening (45) door een voorwerp (40, 42, 44), welke opening tegenover elkander liggende eerste en tweede einden heeft, waarbij een paar bevestigingsdelen (36, 38) volgens conclusie 3 wordt toegepast, het schachtgedeelte (37) van een eerste deel van het paar door het eerste einde van de opening wordt gebracht, het schachtgedeelte (37) van een tweede deel van het paar door het tweede einde 15 van de opening wordt gebracht, en de kopgedeelten (35) van het paar delen (36, 38) naar elkander en naar de opening worden geperst om het paar delen (36, 38) in contact met elkander te persen.
8. Werkwijze voor het verbinden van delen (40, 42, 44) van een voorwerp door een bevestigingsorgaan uit met vezels versterkt composietmateriaal (57) op zijn plaats binnen een doorgaande opening (45, 46, 48) van het voorwerp (40, 42, 44) te brengen, met het kenmerk, dat een enkel spiraalvormig gewikkeld 20 bevestigingsdeel (57) uit composietmateriaal in de opening wordt gebracht, en dat de einden (63A, 63B) van het bevestigingsdeel naar buiten wordt gespreid om het bevestigingsorgaan in de opening vast te zetten.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het zijwaarts spreiden zo wordt uitgevoerd dat het een holte (66A, 66B) vormt in ten minste één van de einden van het bevestigingsdeel en het dan bevestigen van een plug (58) in de indrukking. Hierbij 3 bladen tekening
NL8900948A 1987-11-27 1989-04-17 Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan. NL193527C (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8900948A NL193527C (nl) 1987-11-27 1989-04-17 Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan.

Applications Claiming Priority (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12589987A 1987-11-27 1987-11-27
US12589987 1987-11-27
GB8907031A GB2284031B (en) 1987-11-27 1989-03-29 Composite fastener
GB8907031 1989-03-29
DE19893911691 DE3911691C2 (de) 1987-11-27 1989-04-10 Verbundbefestigungselement und damit ausgebildete Verbundbefestigung
DE3911691 1989-04-10
NL8900948A NL193527C (nl) 1987-11-27 1989-04-17 Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan.
NL8900948 1989-04-17
FR8905825A FR2712939B1 (fr) 1987-11-27 1989-05-02 Elément d'assemblage composite, procédé de fabrication et article composite utilisant cet élément d'assemblage.
FR8905825 1989-05-02
JP80001789 1989-05-30
JP80001789A JP3104877B2 (ja) 1987-11-27 1989-05-30 複合材ファスナー

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8900948A NL8900948A (nl) 1994-07-01
NL193527B NL193527B (nl) 1999-09-01
NL193527C true NL193527C (nl) 2000-01-04

Family

ID=27544542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8900948A NL193527C (nl) 1987-11-27 1989-04-17 Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL193527C (nl)

Also Published As

Publication number Publication date
NL193527B (nl) 1999-09-01
NL8900948A (nl) 1994-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3104877B2 (ja) 複合材ファスナー
DE3817119C2 (de) Verbundbefestigungsvorrichtungen
DE69222197T2 (de) Bläserschaufel mit grosser Sehnenlänge
DE69207206T2 (de) Verfahren zur herstellung eines faserverstärkten blattes
JPH02501086A (ja) 複合締め具及びその製造方法
EP1417409B2 (en) Wind turbine blade
US8734606B2 (en) Airfoil assembly and method of forming same
US5285612A (en) Interlocking joint with notch reinforcement
US20040048027A1 (en) Honeycomb cores for aerospace applications
GB2096530A (en) A tubular hollow member and a method for its manufacture and a device for carrying out the method
US5421931A (en) Process for manufacturing reinforced rod assemblies, including tool handles
US20090057489A1 (en) Component with a damping filler
US4962904A (en) Transition fitting for high strength composite
EP0290759A2 (de) Scheibenrad, insbesondere für Schienenfahrzeuge
EP0134617B1 (en) Fibre-reinforced automotive spring
JP2000018299A (ja) 複合材料の板ばねと関連の製造方法
DE102013208278A1 (de) Faserverbundbauteil für ein Fahrzeug
US4327995A (en) Bar pin for use in torque rods
NL193527C (nl) Bevestigingsorgaan uit composietmateriaal, een voorwerp uit delen verbonden door het bevestigingsorgaan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van het bevestigingsorgaan.
EP1798418A2 (de) Lüfterrad und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102004028707A1 (de) Gerüstsystem, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, und Verfahren zum Herstellen von Teilen eines derartigen Gerüstsystems
US3619448A (en) Method of making an aerofoil-shaped blade
JPS61226308A (ja) 車輪案内リンク装置およびその製法
US3827118A (en) Airfoil and method of forming the same
US5211594A (en) Water ski hydrofoil and process

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20071101