NO323283B1 - Apparat og fremgangsmate for utforming av strukturmessig avstivning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører avstivingsmidler for konstruksjonsdeler, og nærmere bestemt til avstivningsmidler i form av stringere for bruk i forbindelse med avstivning av flyskrogsstrukturer sånn som avstivede skall.

Konvensjonelle flyskrogproduksjonsteknikker utformer skallavstivere, kjent som stringere med et omvendt T-snitt for hånd. Stringerne festes så til flyskrogskonstruksjonsde-len ved tverrstykkene til den omvendte T-en, ved hjelp av en herdeprosess i en autokla-ve, og de oppstående delene av T-en danner oppstående deler for å tilveiebringe den viktigste konstruksjonsmessige forsterkningen.

Denne teknikken er svært tidkrevende og arbeidskrevende. I tillegg omfatter ofte over-flaten mellom de oppstående delene av stringerne to nivåer, stringertverrstykket blandet med flyskalloverflaten. Denne forskjellen i nivåer gjør det ofte vanskelig å feste videre strukturer sikkert slik som avstivningsribber, som vanligvis festes på tvers av stringerne, og følgelig kan begrense mulige flykropputforminger.

DE 198 32 441 Cl fremviser en fremgangsmåte for stringer-avstivede skall av kompo-sittfiberkonstruksjon. Ved bruk av denne fremgangsmåten kan en støpt fiberforsterket plastkonstruksjon omfattende et skallformet skall og integrerte stringere for avstivning utformes. Imidlertid tillater ikke denne fremgangsmåten at avstivningen kan konstrueres uavhengig av skallet og problemene med å feste videre strukturer er fremdeles et tema.

I følge et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det fremskaffet et apparat for å utforme konstruksjonsmessig avstivning, linjeringsmidler for å linjere første og andre materialplater, første og andre utformingsmidler tilpasset til å motta respektive første og andre plater og forme en oppstående del av hver av nevnte plater ved progressiv avbøyning og bretting av motstående kanter av hver plate, og forbindelsesmidler for å binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter for å danne en udelt komponent.

Utformingsmidlene kan omfatte en leder tilpasset progressivt til å avbøye og brette en kant av nevnte materiale idet nevnte plater beveges over dem.

Det er videre tilveiebragt et apparat som er tilpasset til å kombinere materiale i plate-form for å skape en avstivning.

Apparatet omfatter fortrinnsvis matemidler tilpasset til å mate fyllmateriale mellom nevnte oppstående deler. Forbindelsesmidler kan utformes slik at forbindelse skjer samtidig med den progressive avbøyningen og brettingen av nevnte motstående kanter. Det er foretrukket at forbindelsesmidlene omfatter midler tilpasset til å feste nevnte oppstående deler sammen. Festemidlene kan sette inn minst et festeelement gjennom de oppstående delene. Festeelementene kan være i form av sting.

I en foretrukket utførelse omfatter apparatet i det minste et tredje utformingsmiddel tilpasset til å motta i det minste en tredje materialplate, nevnte i det minste tredje utformingsmiddel er plassert mellom nevnte første og andre utformingsmidler og er tilpasset til å danne oppstående deler i motstående kanter av i det minste en tredje materialplate med progressiv avbøyning og bretting av motstående kanter av den i det minste ene tredje materialplate og linjere nevnte oppstående deler av nevnte tredje plate med de oppstående delene av nevnte første og andre plate.

I en slik utførelse kan det tredje utformingsmiddelet omfatte en leder tilpasset progressivt til å avbøye og brette motstående kanter av tredje materialplate i det den beveges over denne. Matemidlene kan være tilpasset til å mate et fyllmateriale mellom naboliggende oppstående deler.

Apparatet kan omfatte lagringsmidler for nevnte plater og nevnte fyllmateriale. Lag-ringsmidlene omfatter fortrinnsvis ruller eller spoler som platene og fyllmaterialet er viklet rundt.

Apparatet kan være bevegelig, for eksempel på en vogn, for å muliggjøre feste av en stringer utformet av denne til en konstruksjonsdel, fortrinnsvis progressivt.

I følge et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å forme strukturmessig avstiving ved å linjere første og andre materialplate og progressivt forme oppstående deler av nevnte plater ved progressiv bretting av motstående kanter av nevnte plater og deretter binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter for å danne en enhetlig komponent.

Denne produksjonsrfemgangsmåten tillater raskere produksjon enn konvensjonell pro-duksj onsteknikk.

Fremgangsmåten kan omfatte stegene å posisjonere og deretter å feste nevnte strukturmessige avstivning til en struktur som skal avstives. Fremgangsmåten kan videre omfatte stegene å posisjonere en utformet del av nevnte strukturmessige avstivning til nevnte struktur som skal avstives ved utforming av nevnte strukturmessige avstivning og deretter utførelse av steget å binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter for å danne en enhetlig komponent, eller kan omfatte steget å posisjonere en ferdig formet nevnt strukturmessig avstivning til nevnte struktur som skal avstives. Steget å binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter for å danne en enhetlig komponent kan utføres før eller etter steget for posisjonering av nevnte avstivning på nevnte struktur.

Fremgangsmåten kan omfatte stegene å plassere imellom og linjere i det minste en tredje langstrakt materialplate mellom nevnte motstående kanter av nevnte første og andre materialplate og progressivt utforme to oppstående deler i nevnte i det minste tredje plate ved progressiv bretting av motstående kanter av nevnte i det minste tredje plate samtidig som det formes oppstående deler av nevnte første og andre plater.

Det er foretrukket at produksjonsfremgangsmåten omfatter stegene å plassere et fyllmateriale mellom hvert par av nevnte naboliggende oppstående deler. Det er videre foretrukket at produksjonsfremgangsmåten omfatter trinnene å feste nevnte naboliggende oppstående deler sammen.

Det er også beskrevet en strukturmessig avstivning for feste til en struktur som skal avstives hvor i det minste et mellomliggende element av nevnte strukturmessige avstiving er utformet av en materialplate formet til en U-seksjon, med en basedel for feste til en struktur og to oppstående deler, det i det minste ene mellomliggende elementet er plassert mellom L-formede elementer utformet av materialplater med en basedel og en oppstående del. Det er foretrukket at fyll-materialet er tilveiebrakt mellom hvert par av nevnte oppstående naboliggende deler. Nevnte oppstående deler kan festes sammen. Et eller flere festeelementer som passerer gjennom både de oppstående delene, og hvis til stede, fyllmateriale. Basedelen av nevnte strukturmessige avstivning tilveiebringer en plan, jevn flate som er passende for feste av videre strukturer slik som avstivere, for eksempel ribber, og følgelig øker mulighetene for utforming av flyskrog.

Videre er det tilveiebrangt en avstivet struktur som har en struktur som skal avstives festet til en strukturmessig avstivning. Den avstivede strukturen kan ha videre strukturer festet til basedelen av avstiverne. Nevnte videre strukturer kan festes med en vinkel på hovedsakelig 90° til basedelen av nevnte mellomliggende element.

En utførelse av foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives med referanse til vedlagte teg-ninger hvor: Figur 1 viser en perspektivtegning av en del av en avstivet struktur forsynt med en strukturmessig avstivning.

Figur 2 viser et snitt av en del av den avstivede strukturen i Figur 1.

Figur 3 viser en skjematisk perspektivtegning av et apparat i følge foreliggende oppfinnelse. Figur 4a til 4d viser skjematiske representasjoner av 4 steg i utformingene av stringerne ved apparatet i følge foreliggende oppfinnelse.

Figur 5 viser en perspektivtegning av et vingeskall med stringere.

Figur 6 viser en perspektivtegning av en bjelke med stringere påført.

Med referanse til figurene 1 og 2 er det vist en del av en avstivet struktur, betegnet 10, som omfatter en struktur som skal avstives 12 og en avstivningssammenstilling 14. Avstivningssammenstillingen 14 omfatter 3 U-formede kanaler 16 som hver har en base 18 og oppstående deler 20,22 og fyllmateriale 24 tilveiebrakt mellom naboliggende kanaler 16. Ved hver side av avstivningssammenstillingen 14 er det tilveiebrakt et L-formet element 26 med samme lengde som kanalene 16 og med base 28 og en oppstående del 30. Den oppstående delen 30 til hvert element 26 er posisjonert ved siden av den ytterste delen 20,22 av den respektive ytterste kanalen 16 og som tidligere er det tilveiebrakt et fyllmateriale 24 imellom.

Kanalene 16, fyllmateriale 24 og elementene 26 er utformet av et ikke-krympende materiale (NCF). Når det gjelder kanalene 16 og elementene 26 er disse utformet av plater av NCF brettet til den ønskede form. Fyllmaterialet 24 omfatter en mengde overlappende sjikt 32 som vist av snittet i figur 2. Kanalene 16, fyllmateriale 24 og elementene 26 er forbundet til hverandre ved sting 34 som passerer gjennom naboliggende oppstående deler 20,22,30 og fyllmaterialet 24. Avstivningssammenstillingen 14 er videre lokalisert på strukturen som skal avstives 12 ved hjelp av sting 36 som passerer gjennom basene 18,28, kanalene 16 og elementene 26.

Figur 3 viser et apparat 37 tilpasset til å produsere en avstivmngssammenstilling 14 av typen beskrevet over med referanse til figurene 1 og 2. Apparatet 37 omfatter en første

dispenser 38 tilpasset til å forsyne lengder med NCF 39 for bruk ved utforming av de L-formede elementene 26 og kanalene 16, en mengde andre dispensere 40 er tilpasset til å forsyne fyllmateriale 24 og en utformingsinnretning 22. For klarhets skyld er bare en av de andre dispenserne 40 vist.

Den første dispenseren 38 omfatter flere ruller 40 anordnet i to stykker 46,48. Rullene 44 er viklet med lengder med NCF 39.1 utførelsen vist er den øvre raden 46 forsynt med 4 ruller 44 og den nedre rekken 48 med 3 ruller 44.

Utformingsinnretningen 42 er tilpasset til å motta lengder av NCF 39 fra rullene 44 og fyllmateriale 24 fra den andre dispenser 40. Utformingsplater er tilveiebrakt i innret-ningen 42 som former NCF 39 til ønskede L- og U-former. Platene brukes også til å linjere den utformede NCF 39 i et felles plan samtidig som den etterlater tilstrekkelig mellomrom for fyllmateriale 24 mellom delene 20,22,30. Ledere 50 er tilveiebrakt for å lede fyllmateriale 24 fra den andre dispenseren 40 til mellomrommene mellom delene 20,22 og 30. Endelig er utformingsinnretningen 42 forsynt med hefteinnretninger 50 anordnet for å hefte over fyllmaterialene og delene 20,22,30. Figurene 4a til 4d viser hvordan NCF 39 fra rullene 44 utformes kombinert med fyllmateriale 24 og syes. Figur 4a viser det overlappende arrangementet av NCF 39 i det det passerer fra rullene 44 til utformingsinnretningen 42. Figur 4b viser NCF 39 utformet til L- og U-former ved utformingsplatene. Figur 4c viser NCF 39 linjert i et felles plan med fyllmateriale 24 tilveiebrakt mellom delene 20,22,30. Endelig viser figur 4d NCF 39 og fyllmateriale 24 sydd sammen og danner avstivningssammenstillingen 14. Figurene 5 og 6 viser 2 eksempler på konstruksjonsdeler som har en avstivningssammenstilling 14. Figur 5 viser et vingeskall 52 med avstivningssammenstilling 14 som løper langs lengden av dette. Avstivningssammenstilling 14 kan utformes separat fra vingeskallet 52 og deretter posisjoneres på dette. Alternativt kan avstivningssammenstillingen utformes på plass. For eksempel kan utformingsinnretningen 42 posisjoneres over vingeskallet 52 og deretter beveges relativt til dette idet avstivningssammenstillingen 14 utformes. Figur 6 viser en U-formet ribbe eller bjelke 54 med en seksjon 56 av avstivningssammenstillingen 14.

Claims (16)

1. Apparat (37) for utforming av strukturmessig avstivning (14), omfattende linjeringsmidler (42) for å linjere første og andre materialplater (37), første og andre utformingsmidler er tilpasset til å motta respektive nevnte første og andre plater og danne en oppstående del (30) i hver av nevnte plater ved progressiv avbøyning og bretting av motstående kanter til nevnte plater, og forbindelsesmidler for å forbinde sammen nevnte progressivt oppbrettede motstående kanter for å danne en enhetlig komponent.

2. Apparat i følge krav 1, omfattende matemidler (40, 50) som er tilpasset til å mate fyllmateriale (24) mellom nevnte oppstående deler (30).

3. Apparat i følge krav 1 eller krav 2, hvor forbindelsesmidlene er satt sammen slik at forbindelse skjer samtidig med den progressive avbøyningen og brettingen av nevnte motstående kanter.

4. Apparat i følge et av de foregående krav, hvor forbindelsesmidlene omfatter festemidler til å feste nevnte oppstående deler sammen ved å sette inn i det minste et element gjennom de oppstående delene (30).

5. Apparat i følge et av de foregående krav, videre omfattende i det minste en tredje utformingsanordning (42) tilpasset til å motta i det minste en tredje materialplate, nevnte i det minste tredje utformingsanordning (42) er plassert mellom nevnte første og andre utformingsanordning og tilpasset til å forme oppstående deler i motstående sider av den i det minste ene tredje materialplaten (39), ved progressiv avbøyning og bretting av motstående kanter av det i det minste tredje materialplaten, og linjere nevnte oppstående deler (30) av nevnte i det minste tredje plate med de oppstående delene av nevnte første og andre plater.

6. Apparat i følge et av kravene 2-5, hvor nevnte mateanordninger (40, 50) er tilpasset til å mate fyllmateriale (24) mellom naboliggende nevnte oppstående deler.

7. Apparat i følge et av de foregående krav, hvor apparatet omfatter lagringsmidler i form av spoler (44) rundt hvilke i det minste en av platene og fyllmaterialet er viklet.

8. Fremgangsmåte for å utforme strukturmessig avstivning (14) ved å linjere første og andre materialplater (39) og progressivt utforme oppstående deler i hver av nevnte plater ved progressiv bretting av motstående kanter (30) av nevnte plater og deretter binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter (30) for å danne en enhetlig komponent.

9. Fremgangsmåte for å utforme den strukturmessige avstivning i følge krav 8, omfattende stegene å posisjonere og deretter feste nevnte strukturmessige avstivning til en struktur som skal avstives (12).

10. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstivning i følge krav 9, omfattende stegene å posisjonere en utformet del av nevnte strukturmessige avstivning (14) på nevnte struktur som skal avstives (12) ved forming av nevnte strukturmessige avstivning og deretter utføre steget å binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter (30) for å danne en enhetlig komponent (10).

11. Fremgangsmåte for å utforme strukturmessig avstivning i følge krav 9, omfattende steget å posisjonere en ferdig utformet nevnt strukturmessig avstivning (14) på nevnte struktur som skal avstives (12).

12. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstivning i følge krav 11, omfattende steget å binde sammen nevnte progressivt brettede motstående kanter (30) for å danne en enhetlig komponent før posisjonering av nevnte avstivning (14) på nevnte struktur.

13. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstivning i følge krav 11, omfattende utførelse av steget å binde sammen nevnte plater (39) for å danne en enhetlig komponent etter posisjonering av nevnte avstivning på nevnte struktur.

14. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstiving i følge et av kravene 8-13, omfattende de steg å plassere og linjere en i det minste tredje materialplate (39) mellom de motstående kantene av nevnte første og andre materialplater (39) og progressivt utforme to oppstående deler (30) i nevnte i det minste tredje plate ved progressiv bretting av motstående kanter av nevnte i det minste tredje plate samtidig med utforming av nevnte oppstående deler (30) i første og andre plater.

15. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstivning i følge et av kravene 8-14, omfattende steget å plassere fyllmateriale (24) mellom hvert par av nevnte nabo- . liggende oppstående deler (30).

16. Fremgangsmåte for utforming av strukturmessig avstivning i følge et av de foregående krav, hvor sammenbinding omfatter steget å feste nevnte naboliggende oppstående deler sammen (30).