WO2009010357A4 - Verfahren und werkzeug zur herstellung eines t-stringers - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren sowie ein Werkzeug (1, 48) zur Herstellung eines T-Stringers, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zwei Vorgelegestreifen {3, 4) aufeinander gelegt werden, wobei einem ausbildenden Stringerfuß (60) zugeordnete Abschnitte (5, 6) der Vorgelegestreifen (3, 4) voneinander mittels Trennfolien (7, 8) beabstandet werden und einem Stringersteg (61) zugeordnete Abschnitte (14, 15) der Vorgelegestreifen (3, 4) direkt, insbesondere stoffschlüssig, miteinander in Anlage gebracht werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Vorgelegestreifen (3, 4) an den dem auszubildenden Stringersteg (61) zugeordneten Abschnitten (5, 6) in eine Einspanneinrichtung (1) eingespannt. In einem noch weiteren Verfahrensschritt werden die dem ausbildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) in entgegengesetzte Richtung (28, 29) mittels eines Auffaltdorns (25) gefaltet und mittels einer Andrückwalze (37) gegen entsprechende Druckflächen (23, 24) der Einspanneinrichtung (1) gepresst, so dass die Abschnitte (5, 6) sauber fluchten. Abschließend werden die nun gefalteten Vorgelegestreifen (3, 4) zu dem herzustellenden T-Stringer ausgehärtet. Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber bekannten Verfahren zur Herstellung von T-Stringern den Vorteil auf, dass eine geringere Anzahl von Schritten erforderlich ist, um einen T-Stringer herzustellen, und dass sich diese einfach automatisieren lassen.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines T-Stringers, insbesonde- re im Luft- und Raumfahrtbereich, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4);
- Auflegen einer ersten Trennfolie (7) auf einen einem auszubildenden Stringerfuß (60) des T-Stringers zugeordneten Abschnitt (5) des ersten Vorgelegestreifens (3), wobei die erste Trennfolie (7) an eine Kante (12) des ersten Vorgelegestreifens (3) angrenzt;
- Auflegen einer zweiten Trennfolie (8) auf einen dem auszubildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitt
(6) des zweiten Vorgelegestreifens (4), wobei die zweite Trennfolie (8) an eine Kante (13) des zweiten Vorgelegestreifens (4) angrenzt;
- Auflegen des zweiten Vorgelegestreifens (4) auf den ersten Vorgelegestreifen (3) derart, dass ein einem auszubildenden Stringersteg (61) des T-Stringers zugeordneter Abschnitt (15) des zweiten Vorgelegestreifens (4) auf einem dem auszubildenden Stringersteg (61) des T- Stringers zugeordneten Abschnitt (14) des ersten Vorge- legestreifens (3) aufliegt und die erste und zweite Trennfolie (7; 8) aufeinander aufliegen;
- Auffalten der dem auszubildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) in entgegengesetzter Richtung (27, 28); und
- Wenigstens teilweise Aushärten des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) zum Ausbilden des T-Stringers.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadur ch gekenn z e i chne t , dass die aufeinander aufliegenden, dem auszubildenden Stringersteg (61) zugeordneten Abschnitte (14, 15) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) in eine Einspanneinrichtung (1) eingespannt werden, wobei die dem Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3, 4) über die Einspanneinrichtung (1) überstehen, und anschließend ein Auffaltdorn (25) zwischen die erste und zweite Trennfolie (7; 8) zum Auffalten der dem auszubildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) in entgegengesetz- ter Richtung (28, 29) eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennz ei chnet , dass die aufgefalteten, dem auszubildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) für ein Fluchten derselben jeweils gegen eine Fläche (23, 24) der Einspanneinrichtung (1) , insbesondere mittels einer in Längsrichtung (53) der Vorgelegestreifen (3, 4) bewegten Andruckwalze (37) , gedrückt werden.
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chne t , dass direkt nach dem Auffalten oder nach dem Drücken gegen die Flächen (23, 24) der Einspanneinrichtung (1) die erste und zweite Trennfolie (7; 8) entfernt werden.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzei chnet , dass die aufgefalteten, dem auszubildenden Stringerfuß 24
(60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) vor dem wenigstens teilweise Aushärten mechanisch bearbeitet, insbesondere beschnitten, werden.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet , dass der erste und zweite Vorgelegestreifen (3, 4) als Prepreg-Material und/oder trockener Faserformling bereitgestellt werden.
7 . Verfahren nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der trockene Faserformling nach dem Auffalten mit einer Matrix imprägniert wird.
8. Werkzeug zur Herstellung eines T-Stringers, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit: einer Einspanneinrichtung (1) zum Einspannen einem auszubildenden Stringersteg (61) des T-Stringers zugeordneter, aufeinander aufliegender Abschnitte (14, 15) eines ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4); und einem Auffaltdorn (25), welcher bezogen auf die Ein- spanneinrichtung (1) für ein Auffalten einem Stringerfuß (60) des T-Stringers zugeordneter Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3, 4), die über die Einspanneinrichtung (1) überstehen, bewegbar ist dadurch gekennzei chnet , dass eine Andrückwalze (37) vorgesehen ist, mittels welcher die aufgeklappten, dem auszubildenden Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) für ein Fluchten derselben gegen Flächen (23, 24) der Einspanneinrichtung (1) drückbar sind. 25
9. Werkzeug nach Anspruch 8 , dadurch gekennz ei chnet , dass die Andrückwalze (37) zwei rotierbare zylindrische Abschnitte (41, 42) auf einer Achse (39) aufweist, wobei der Auffaltdorn (25) zwischen den rotierbaren, zylindrischen Abschnitten (41, 42) angeordnet ist.
10. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Auffaltdorn (25) eine sich entlang seiner Einführrichtung (26) zwischen die dem Stringerfuß (60) zugeordneten Abschnitte (5, 6) des ersten und zweiten Vorgelegestreifens (3; 4) konkav verjüngende Gestalt aufweist .
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