DE102009023864B4 - Apparatus and method for making a Doppler - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (12) zur Herstellung eines Dopplers (10) aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt (6) eines Bauteils (2), mit einer Werkzeugoberfläche (14), die flexibel ausgeführt ist und durch Ansteuerung einer Verstelleinrichtung (16) der Flächenabschnitt (6) in der Werkzeugoberfläche (14) abbildbar ist, wobei die Werkzeugoberfläche (14) in einem Flächenabschnitt (18) mit einer hohen Verformbarkeit von einer Elastomerschicht, und in einem Flächenabschnitt (20) mit einer geringeren Verformbarkeit von einer Metallschicht gebildet ist.Device (12) for producing a doubler (10) from a fiber composite material for a surface section (6) of a component (2), with a tool surface (14) which is designed to be flexible and the surface section (6) is controlled by an adjustment device (16). can be reproduced in the tool surface (14), the tool surface (14) being formed in a surface section (18) with a high deformability of an elastomer layer and in a surface section (20) with a lower deformability of a metal layer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Dopplers aus einem Faserverbundmaterial.The invention relates to an apparatus and a method for producing a Doppler from a fiber composite material.

Im Betrieb eines Flugzeugs, beispielsweise beim Be- und Entladen oder beim Betanken, treten vereinzelt Kollisionen zwischen dem Bodenfahrzeug und dem Flugzeug auf, was häufig in einer Beschädigung der Außenhaut resultiert. Ebenso kann die Außenhaut durch Steinschlag beschädigt werden. Zur Beseitigung der Beschädigung wird bei herkömmlichen Flugzeugen in Metallbauweise ein Reparaturflicken bzw. Doppler angefertigt und dieser im Bereich der Beschädigung mit der Außenhaut verbolzt. Aufgrund der guten Verformbarkeit von Metall kann der Reparaturflicken flexibel an die jeweilige Außenkontur angepasst werden. Bei Flugzeugen, deren Strukturkomponenten wie zum Beispiel die Außenhaut aus Faserverbundmaterialien, beispielsweise kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK bzw. CFRP), hergestellt sind, ist die Verwendung von Reparaturflicken aus Metall jedoch aus Korrosionsgründen kritisch. Bekannte Verfahren zur Beseitigung der Beschädigung sehen daher vor, die Beschädigung durch ein Abtragen der beschädigten Hautschichten zu entfernen und dann in die Vertiefung einen kunststoffartigen Reparaturflicken einzusetzen. Das exakte Abtragen der beschädigten Hautschichten ist jedoch zeitaufwendig und schwierig. Insbesondere sind diese Verfahren nicht für eine strukturelle Reparatur der Primärstrukturbauteile zugelassen.In the operation of an aircraft, for example during loading and unloading or refueling, isolated collisions occur between the ground vehicle and the aircraft, which often results in damage to the outer skin. Likewise, the outer skin can be damaged by falling rocks. To eliminate the damage in conventional aircraft in metal construction a repair patch or Doppler made and this bolted in the field of damage to the outer skin. Due to the good deformability of metal, the repair patch can be flexibly adapted to the respective outer contour. However, in aircraft whose structural components such as the outer skin are made of fiber composite materials, such as carbon fiber reinforced plastics (CFRP or CFRP), the use of metal repair patches is critical for corrosion reasons. Known methods for eliminating the damage, therefore, provide to remove the damage by removing the damaged layers of skin and then insert into the recess a plastic-like repair patch. However, the exact removal of damaged skin layers is time consuming and difficult. In particular, these methods are not permitted for structural repair of the primary structural components.

In dem deutschen Patent DE 10 2007 009 719 B3 wird vorgeschlagen, aus einem bestehenden Sortiment einen geeigneten Reparaturflicken auszuwählen und diesen dann einzuschäften. Dieses Verfahren ist jedoch vorrangig nur für ebene Flächen geeignet. Ferner ist die Bereitstellung eines Sortiments an Reparaturflicken teuer und auf nur eine bestimmte Anzahl von möglichen Beschädigungspositionen begrenzt.In the German patent DE 10 2007 009 719 B3 It is proposed to select from an existing assortment a suitable repair patch and einzuschäften then. However, this method is primarily suitable only for flat surfaces. Furthermore, providing a range of repair patches is expensive and limited to a limited number of possible damage locations.

In der deutschen Patentanmeldung der Anmelderin DE 10 2007 026 100 A1 wird eine Vorrichtung zum Abtragen der beschädigten Hautschichten gezeigt. Die Vorrichtung hat ein Fräswerkzeug zum Ausfräsen der Beschädigung und Saugnäpfe, mittels denen sie an der Außenhaut befestigbar ist. Kritisch ist jedoch die Befestigung der Vorrichtung an stark bzw. mehrfach gekrümmten Flächen und somit die Beseitigung von Beschädigungen in diesen Flächenbereichen. Ferner kann diese Vorrichtung vorrangig nur bei kleineren Beschädigungen eingesetzt werden, da ab einer bestimmten Größe die Handhabung der Vorrichtung entsprechend schwierig ist.In the German patent application of the applicant DE 10 2007 026 100 A1 a device for removing damaged skin layers is shown. The device has a milling tool for milling out the damage and suction cups, by means of which it can be fastened to the outer skin. However, the attachment of the device to strongly or multiply curved surfaces and thus the elimination of damage in these surface areas is critical. Furthermore, this device can be used primarily only for minor damage, since from a certain size, the handling of the device is correspondingly difficult.

Aus der US6761785B2 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundbauteils bekannt, das eine Werkzeugoberfläche aus einem Elastomer hat. In der WO2008135856A2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Reparaturflickens gezeigt.From the US6761785B2 For example, a device for producing a composite component is known, which has a tool surface made of an elastomer. In the WO2008135856A2 a method of making a repair patch is shown.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Dopplers aus einem Faserverbundmaterial zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile beseitigen und die eine schnelle und flexible Herstellung von Dopplern für stark bzw. mehrfach gekrümmte Flächen vor Ort ermöglichen.The object of the present invention is to provide an apparatus and a method for producing a Doppler of a fiber composite material, which eliminate the aforementioned disadvantages and which enable a rapid and flexible production of Dopplers for heavily or multiple curved surfaces on site.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.This object is achieved by a device according to claim 1 and by a method having the features of patent claim 7.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Dopplers aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt eines Bauteils hat eine Werkzeugoberfläche, die flexibel ausgeführt ist, wobei durch Ansteuerung einer Verstelleinrichtung der Flächenabschnitt in ihr abbildbar ist. In einem Flächenabschnitt der Werkzeugoberfläche mit einer hohen Verformbarkeit ist eine Elastomerschicht und in einem Flächenabschnitt mit einer geringeren Verformbarkeit eine Metallschicht vorgesehen. Hierdurch kann das Material der Werkzeugoberfläche je nach ihrem vorgesehenen Verformungsbereich gezielt gewählt werden, so dass das Material die Verformbarkeit der Werkzeugoberfläche unterstützt bzw. die Werkzeugoberfläche der Verstelleinrichtung keinen unnötig großen Widerstand entgegensetzt. Somit können Doppler hergestellt werden, die individuell an den jeweiligen Flächenabschnitt angepasst sind. Beispielsweise ist eine Positionierung der Vorrichtung auf Flughäfen vorstellbar, so dass entsprechend beschädigte Flugzeuge schnell und zeitsparend repariert werden können. Dabei kann die Vorrichtung durch weitere Fertigungsmittel wie zum Beispiel einen Autoklaven ergänzt werden. Weiterhin ist an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft, dass in ihr mehrere Verfahrensschritte durchführbar sind, so dass nur ein begrenzter Fertigungsmitteleinsatz notwendig ist.A device according to the invention for producing a Doppler from a fiber composite material for a surface section of a component has a tool surface which is designed to be flexible, wherein the surface section can be imaged in it by actuation of an adjusting device. An elastomer layer is provided in a surface portion of the tool surface having a high deformability, and a metal layer is provided in a surface portion having a lower deformability. In this way, the material of the tool surface can be selected selectively depending on their intended deformation range, so that the material supports the deformability of the tool surface and the tool surface of the adjusting opposes no unnecessarily great resistance. Thus, Doppler can be produced, which are individually adapted to the respective surface section. For example, a positioning of the device at airports is conceivable, so that correspondingly damaged aircraft can be repaired quickly and quickly. In this case, the device can be supplemented by further manufacturing means such as an autoclave. Furthermore, it is advantageous for the device according to the invention that several method steps can be carried out in it, so that only a limited use of production tools is necessary.

Die Vorrichtung hat vorzugsweise eine Einrichtung zum Erfassen der Geometrie des Flächenabschnitts. Die Erfassung kann elektromagnetisch, optisch oder mechanisch erfolgen und anschließend digitalisiert werden. Dies ermöglicht die genaue Erfassung des Flächenabschnitts. Beispiele sind ein Laserstrahl, Photogrammetrie und Tastfinger.The device preferably has a device for detecting the geometry of the surface section. The detection can be done electromagnetically, optically or mechanically and then digitized. This enables the accurate detection of the area section. Examples are a laser beam, photogrammetry and tactile fingers.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Verstelleinrichtung verstellbare Stützen zum Lagern der Werkzeugoberfläche auf.In one embodiment, the adjusting device on adjustable supports for storing the tool surface.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist die Verstelleinrichtung verstellbare Stempel auf, deren Kopfabschnitte die Werkzeugoberfläche bilden und verschwenkbar gelagert sind.In another embodiment, the adjusting device has adjustable punches on, the head portions form the tool surface and are pivotally mounted.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Verstelleinrichtung verstellbare Lanzen mit einem spitzenartigen Kopfabschnitt auf, wodurch eine sehr genaue Abbildung des Flächenabschnitts möglich ist. Spalte zwischen benachbarten Kopfflächen können nach dem Einstellen und Abbilden des Flächenabschnitts mit einer entsprechenden Dichtmasse aufgefüllt werden, so dass eine einheitliche flächige Werkzeugoberfläche geschaffen ist. Die Stempel, Stützen oder Lanzen der Verstelleinrichtung können elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch verfahrbar sein. Vorstellbar sind zum Beispiel Spindelantriebe oder Kolbenzylinderanordnungen.In a further embodiment, the adjustment on adjustable lances with a tip-like head portion, whereby a very accurate imaging of the surface portion is possible. Columns between adjacent top surfaces can be filled with a corresponding sealing compound after the setting and imaging of the surface section, so that a uniform planar tool surface is created. The punches, supports or lances of the adjusting device can be moved electrically, hydraulically or pneumatically. For example, spindle drives or piston-cylinder arrangements are conceivable.

Bevorzugterweise ist die Vorrichtung eigenbeheizt, so dass zum Beispiel ein externer Autoklav nicht notwendig ist. Hierdurch lässt sich die Anzahl der benötigten Fertigungsmittel reduzieren.Preferably, the device is self-heated, so that, for example, an external autoclave is not necessary. As a result, the number of required production means can be reduced.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Dopplers aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt eines Bauteils wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer flexiblen Werkzeugoberfläche bereitgestellt. Dann wird der Flächenabschnitt in der Werkzeugoberfläche abgebildet und der Doppler wird in der Vorrichtung auf der Werkzeugoberfläche angefertigt. Abschließend wird der Doppler an dem Flächenabschnitt befestigt.In a method according to the invention for producing a Doppler from a fiber composite material for a surface section of a component, a device according to the invention with a flexible tool surface is provided. Then, the surface portion is imaged in the tool surface and the Doppler is made in the device on the tool surface. Finally, the Doppler is attached to the surface portion.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass nicht nur Doppler für ebene Flächenabschnitte angefertigt werden können, sondern auch Doppler für stark bzw. mehrfach gekrümmte Flächenabschnitte. Die Doppler können hochflexibel schnell und vor Ort angefertigt werden, so dass zum Beispiel entsprechend beschädigte Flugzeuge vor Ort repariert werden können. Weiterhin kann der Doppler in sämtlichen Größen gefertigt und aus verschiedenen Materialien bestehen bzw. verschiedene Schichtstrukturen aufweisen. Dadurch, dass der Doppler in der an den Flächenabschnitt angepassten Werkzeugoberfläche hergestellt wird, weist der Doppler eine hohe Passgenauigkeit auf. Ferner kann bei einer Reparatur auf das aufwendige Abtragen der beschädigten Hautschichten verzichtet werden, wodurch viel Zeit eingespart werden kann.The solution according to the invention has the advantage that not only Doppler can be made for flat surface sections, but also Doppler for strongly or multiply curved surface sections. The Doppler can be made highly flexible quickly and on-site, so that, for example, correspondingly damaged aircraft can be repaired on site. Furthermore, the Doppler can be made in all sizes and consist of different materials or have different layer structures. The fact that the Doppler is produced in the tool surface adapted to the surface section, the Doppler has a high accuracy of fit. Furthermore, can be dispensed with the costly removal of damaged skin layers in a repair, which much time can be saved.

Zum spannungsfreien Anordnen des Dopplers an dem Flächenabschnitt ist es vorteilhaft, wenn bei der Abbildung des Flächenabschnittes bzw. bei der Einstellung der Werkzeugoberfläche die jeweilige Materialdicke des Dopplers berücksichtigt wird.For stress-free positioning of the Doppler on the surface portion, it is advantageous if the respective material thickness of the Doppler is taken into account when imaging the surface portion or when setting the tool surface.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Flächenabschnitt mit einem elektromagnetischen Taststrahl, beispielsweise einem Laser, abgetastet. Das Ergebnis wird dann digitalisiert und die Werkzeugoberfläche entsprechend eingestellt.In one embodiment, the surface portion is scanned with an electromagnetic scanning beam, such as a laser. The result is then digitized and the tool surface adjusted accordingly.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Flächenabschnitt mittels Photogrammmetrie erfasst.In another embodiment, the surface portion is detected by photogrammetry.

Der Doppler kann mechanisch, beispielsweise mittels Niet- oder Bolzenverbindungen, und/oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels einer Klebung oder Schweißung, mit dem Flächenabschnitt verbunden werden. Diese Verbindungen sind schnell herstellbar und verlässlich, wobei die Klebung gleichzeitig als Dichtmittel zwischen dem Flächenabschnitt und dem Doppler dient und darüber hinaus in die Beschädigung eindringen und diese zusätzlich stabilisieren kann.The Doppler can be mechanically, for example by means of rivet or bolt connections, and / or materially connected, for example by means of gluing or welding, with the surface portion. These compounds are quick to produce and reliable, the bond also serves as a sealant between the surface portion and the Doppler and also penetrate into the damage and can additionally stabilize.

Der Doppler wird vorzugsweise aus thermoplastischen oder aus duroplastischen Halbzeugen wie Textil- und Prepreg-Faserhalbzeuge hergestellt. Dieses Material ist flexibel verformbar und zeichnet sich im gehärteten Zustand durch eine hohe mechanische, thermische und chemische Beständigkeit aus. Ebenso kann der Doppler aus einer Materialmischung wie zum Beispiel GLARE® bestehen.The Doppler is preferably made of thermoplastic or thermoset semi-finished products such as textile and prepreg semi-finished fiber products. This material is flexibly deformable and is characterized by a high mechanical, thermal and chemical resistance in the hardened state. Likewise, the Doppler can consist of a material mixture such as GLARE ® .

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 ein beschädigtes Bauteil, 1 a damaged component,

2 das Bauteil aus 1 nach einer Reparatur, 2 the component off 1 after a repair,

3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Dopplers, und three a side view of an apparatus according to the invention for producing a Doppler, and

4 die Vorrichtung aus 3 mit abgelegtem Doppler 4 the device off three with stored Doppler

In den Figuren tragen gleiche konstruktive Elemente die gleichen Bezugsziffern, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit bei mehreren gleichen konstruktiven Elementen in einer Figur jeweils nur ein Element mit einem Bezugszeichen versehen ist.In the figures, the same structural elements bear the same reference numerals, wherein for reasons of clarity in several identical structural elements in a figure only one element is provided with a reference numeral.

1 zeigt ein Bauteil 2 aus einem Faserverbundmaterial, beispielsweise ein kohlenstofffaserverstärkter Rumpfabschnitt eines Flugzeugs, mit einer mehrfach gekrümmten Außenhaut 4, die in einem doppelt gekrümmten Flächenabschnitt 6 eine Beschädigung 8 aufweist. Zur Beseitigung der Beschädigung 8 wird wie in 2 gezeigt ein Doppler 10 auf dem Flächenabschnitt 6 angeordnet und mit diesem mittels nicht gezeigten Bolzen verbunden. Der Doppler 10 besteht aus dem gleichen Material wie die Außenhaut 4 und weist einen gleichen Schichtaufbau auf. 1 shows a component 2 of a fiber composite material, for example a carbon fiber reinforced fuselage section of an aircraft, having a multiply curved outer skin 4 in a double-curved surface section 6 a damage 8th having. To eliminate the damage 8th will be like in 2 shown a doppler 10 on the surface section 6 arranged and with this connected by means not shown bolts. The Doppler 10 consists of the same material as the outer skin 4 and has a same layer structure.

Die Herstellung des Dopplers 10 erfolgt in der in den 3 und 4 gezeigten Vorrichtung 12. Die Vorrichtung 12 hat eine Werkzeugoberfläche 14 und eine Verstelleinrichtung 16.The production of the Doppler 10 takes place in the in three and 4 shown device 12 , The device 12 has a tool surface 14 and an adjusting device 16 ,

Die Werkzeugoberfläche 14 ist flexibel und derart verformbar, dass sie die Geometrie des Flächenabschnitts 6 abbilden kann. Sie ist nach dem Flächenabschnitt 6 eingestellt und weist in dem gezeigten dargestellten Zustand einen doppelt gekrümmten Flächenabschnitt 18 mit den Radien R1 und R2 und einen ebenen Flächenabschnitt 20 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der doppelt gekrümmte Flächenabschnitt 18 von einer dünnen flexiblen Elastomerschicht und der ebene Flächenabschnitt 20 von einer verformbaren Metallschicht gebildet. Zusätzlich ist sie derart beschaffen, dass auf ihr unmittelbar der Doppler 10 hergestellt werden kann.The tool surface 14 is flexible and deformable so that it matches the geometry of the surface section 6 can map. It is after the area section 6 set and has in the illustrated state shown a double-curved surface section 18 with the radii R1 and R2 and a flat surface section 20 on. In the embodiment shown, the double-curved surface section 18 from a thin flexible elastomeric layer and the flat surface portion 20 formed by a deformable metal layer. In addition, it is such that the Doppler is directly on it 10 can be produced.

Gemäß 4 hat der auf der Werkzeugoberfläche 14 hergestellte Doppler 10 eine der Werkzeugoberfläche 14 zugewandte Außenfläche 22 und eine von der Werkzeugoberfläche 14 abgewandte Innenfläche 24. Mit der Innenfläche 24 wird der Doppler 10 in Anlage mit dem Flächenabschnitt 6 gebracht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Doppler 10 entsprechend dem Flächenabschnitt 6 und der Werkzeugoberfläche 14 einen doppelten gekrümmten Körperabschnitt 26 mit den innenflächenseitigen Radien r1 und r2 und den beiden außenflächenseitigen Radien R1 und R2 (3), sowie einen ebenen Körperabschnitt 28. Die Radien r1 und r2 an der Innenfläche 24 entsprechen den Radien des Flächenabschnitts 6. Um dies zu erreichen, wird bei der Einstellung der Werkzeugoberfläche 14 die jeweilige Materialdicke s des Dopplers 10 berücksichtigt. Hierzu werden an der Werkzeugoberfläche 14 entsprechend die größeren Radien R1 und R2 eingestellt. Im Prinzip gilt die Formel R = r + s, wobei R an der Werkzeugoberfläche 14 eingestellt wird, r dem jeweiligen Radius des Flächenabschnittes 6 bzw. der Innenfläche 24 des Dopplers 10 entspricht und s der jeweiligen Materialdicke des Dopplers 10 entspricht. Vorzugsweise weist der Doppler 10 die gleiche Materialdicke wie der Flächenabschnitt 6 auf. Hierdurch wird vermieden, dass der Doppler 10 beim Befestigen an dem Flächenabschnitt 6 verformt wird, wodurch sich zum Beispiel Hohlräume zwischen dem Flächenabschnitt 6 und der Innenfläche 24 des Dopplers 10 bilden oder ungewollte Spannungen in den Doppler 10 eingeleitet werden könnten.According to 4 has the on the tool surface 14 manufactured Doppler 10 one of the tool surface 14 facing outer surface 22 and one from the tool surface 14 opposite inner surface 24 , With the inner surface 24 becomes the Doppler 10 in contact with the surface section 6 brought. In the embodiment shown, the Doppler has 10 according to the surface section 6 and the tool surface 14 a double curved body section 26 with the inner surface side radii r1 and r2 and the two outer surface side radii R1 and R2 ( three ), as well as a flat body section 28 , The radii r1 and r2 on the inner surface 24 correspond to the radii of the surface section 6 , To accomplish this, when setting the tool surface becomes 14 the respective material thickness s of the Doppler 10 considered. This is done on the tool surface 14 adjusted according to the larger radii R1 and R2. In principle, the formula R = r + s, where R at the tool surface 14 is set, r the respective radius of the surface section 6 or the inner surface 24 of the Doppler 10 corresponds and s the respective material thickness of the Doppler 10 equivalent. Preferably, the Doppler has 10 the same material thickness as the surface section 6 on. This avoids the Doppler 10 when attaching to the surface portion 6 is deformed, resulting in, for example, cavities between the surface portion 6 and the inner surface 24 of the Doppler 10 form or unwanted voltages in the Doppler 10 could be initiated.

Die Verstelleinrichtung 16 dient zum Verformen bzw. Einstellen der Werkzeugoberfläche 14. Sie hat in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von verstellbaren Stützen 30, die sich von einer Grundfläche 32 erstrecken und auf deren spitzenartigen metallischen Kopfabschnitten 34 die Werkzeugoberfläche 14 gelagert ist. Die spitzenartigen Kopfabschnitte 34 erlauben eine punktuelle Verformung der Werkzeugoberfläche 14 und erhöhen somit die Abbildungs- und Passgenauigkeit. Die Verstellung der Stützen 30 erfolgt elektrisch.The adjusting device 16 serves to deform or adjust the tool surface 14 , It has a plurality of adjustable supports in the embodiment shown 30 extending from a footprint 32 extend and on the tip-like metallic head portions 34 the tool surface 14 is stored. The tip-like head sections 34 allow a punctual deformation of the tool surface 14 and thus increase the imaging and fitting accuracy. The adjustment of the columns 30 takes place electrically.

Ferner hat die Vorrichtung 12 eine nicht gezeigte Heizeinrichtung zur Eigenbeheizung.Furthermore, the device has 12 a heater not shown for self-heating.

Des Weiteren hat die Vorrichtung 12 eine nicht dargestellte Einrichtung zum Erfassen bzw. Abtasten des Flächenabschnittes 6. Diese erfasst zum Beispiel mittels Photogrammmetrie die Geometrie des Flächenabschnittes 6. Ferner sind Steuer- und Regeleinheiten zum Verarbeiten der Geometriedaten und zum Verstellen der Stützen 30 vorgesehen.Furthermore, the device has 12 a device, not shown, for detecting or scanning the surface section 6 , This detects, for example by means of photogrammetry, the geometry of the surface section 6 , Furthermore, control and regulating units for processing the geometry data and for adjusting the supports 30 intended.

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des Dopplers 10 bzw. zur Reparatur des Bauteils 2 erläutert.The following is a method of making the Doppler 10 or to repair the component 2 explained.

Die Beschädigung 8 wird lokalisiert und die Geometrie des Flächenabschnitts 6 wird mittels der Einrichtung zum Abtasten des Flächenabschnitts 6 erfasst. Diese Geometriedaten werden digitalisiert und es werden die Stützen 30 der Verstelleinrichtung 16 derart verfahren, dass die Geometrie des Flächenabschnitts 6 in der Werkzeugoberfläche 14 abgebildet wird. An der Werkzeugoberfläche 14 werden die Radien R1 und R2 eingestellt, so dass unter Berücksichtigung der Materialdicke s bzw. der Materialdicken des Dopplers 10 dieser an seiner Innenfläche 24 die Radien r1 und r2 des Flächenabschnitts 6 aufweist. Nach dem Verformen der Werkzeugoberfläche 14 werden die für die Herstellung des Dopplers 10 notwendigen Halbzeuge auf der Werkzeugoberfläche 14 positioniert. Das Ablegen der Halbzeuge erfolgt hier automatisiert, kann jedoch auch manuell erfolgen. Die Halbzeuge sind derart gewählt und angeordnet, dass der herzustellende Doppler 10 die gleichen Materialien und den gleichen Schichtaufbau wie der Flächenabschnitt 6 aufweist. Dann werden die Halbzeuge auf bekannte Art und Weise beispielsweise mittels Vakuumaufbau und Aushärtung zu dem Doppler 10 gefügt. Nach der Herstellung des Dopplers 10 wird dieser der Werkzeugoberfläche 14 entnommen und mit seiner Innenfläche 24 an dem Flächenabschnitt 6 befestigt. Die Befestigung erfolgt über Bolzen.The damage 8th is localized and the geometry of the surface section 6 is by means of the means for scanning the surface portion 6 detected. These geometry data are digitized and it becomes the props 30 the adjustment 16 such a procedure that the geometry of the surface section 6 in the tool surface 14 is shown. At the tool surface 14 the radii R1 and R2 are adjusted so that taking into account the material thickness s or the material thicknesses of the Doppler 10 this on its inner surface 24 the radii r1 and r2 of the surface section 6 having. After deforming the tool surface 14 become the ones for the production of the Doppler 10 necessary semi-finished products on the tool surface 14 positioned. The deposition of the semi-finished products is done here automatically, but can also be done manually. The semi-finished products are chosen and arranged such that the Doppler to be produced 10 the same materials and the same layer structure as the surface section 6 having. Then the semi-finished products in a known manner, for example by means of vacuum and curing to the Doppler 10 together. After the production of the Doppler 10 this becomes the tool surface 14 taken and with its inner surface 24 at the surface portion 6 attached. The attachment is done by bolts.

Offenbart ist ein Verfahren zum Herstellen eines Dopplers 10 aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt 6 eines Bauteils 2, wobei die Geometrie des Flächenabschnitts 6 in eine flexible Werkzeugoberfläche 14 übertragen wird, und eine Vorrichtung 12 mit einer flexiblen Werkzeugoberfläche 14, mittels der über eine Verstelleinrichtung 16 die Geometrie des Flächenabschnitts 6 abbildbar ist.Disclosed is a method of manufacturing a Doppler 10 from a fiber composite material for a surface section 6 a component 2 where the geometry of the surface section 6 into a flexible tool surface 14 is transmitted, and a device 12 with a flexible tool surface 14 , by means of an adjusting device 16 the geometry of the surface section 6 can be mapped.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Bauteilcomponent
44
Außenhautshell
66
Flächenabschnittsurface section
88th
Beschädigungdamage
1010
Dopplerdoubler
1212
Vorrichtungcontraption
1414
Werkzeugoberflächetool surface
1616
Verstelleinrichtungadjustment
1818
gekrümmter Flächenabschnittcurved surface section
2020
ebener Flächenabschnittplane surface section
2222
Außenflächeouter surface
2424
Innenflächepalm
2626
gekrümmter Körperabschnittcurved body section
2828
ebener Körperabschnittlevel body section
3030
Stützesupport
3232
GrundflächeFloor space
3434
Kopfabschnittheader
rr
Radius InnenflächeRadius inner surface
RR
Radius WerkzeugoberflächeRadius tool surface
ss
Materialdicke Flächenabschnitt/DopplerMaterial thickness area section / Doppler

Claims (12)

Vorrichtung (12) zur Herstellung eines Dopplers (10) aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt (6) eines Bauteils (2), mit einer Werkzeugoberfläche (14), die flexibel ausgeführt ist und durch Ansteuerung einer Verstelleinrichtung (16) der Flächenabschnitt (6) in der Werkzeugoberfläche (14) abbildbar ist, wobei die Werkzeugoberfläche (14) in einem Flächenabschnitt (18) mit einer hohen Verformbarkeit von einer Elastomerschicht, und in einem Flächenabschnitt (20) mit einer geringeren Verformbarkeit von einer Metallschicht gebildet ist.Contraption ( 12 ) for the preparation of a Doppler ( 10 ) of a fiber composite material for a surface section ( 6 ) of a component ( 2 ), with a tool surface ( 14 ), which is designed to be flexible and by controlling an adjusting device ( 16 ) the area section ( 6 ) in the tool surface ( 14 ) is mapped, wherein the tool surface ( 14 ) in a surface section ( 18 ) having a high deformability of an elastomer layer, and in a surface portion ( 20 ) is formed with a lower deformability of a metal layer. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Einrichtung zum elektromagnetischen, optischen oder mechanischen Erfassen des Flächenabschnitts vorgesehen ist.Apparatus according to claim 1, wherein means for electromagnetic, optical or mechanical detection of the surface portion is provided. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstelleinrichtung (16) verstellbare Stützen (30) zum Lagern der Werkzeugoberfläche (14) aufweist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjusting device ( 16 ) adjustable supports ( 30 ) for storing the tool surface ( 14 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstelleinrichtung (16) verstellbare Stempel hat, deren verschwenkbare Kopfabschnitte die Werkzeugoberfläche (14) bilden.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjusting device ( 16 ) has adjustable punch whose pivotable head sections the tool surface ( 14 ) form. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstelleinrichtung (16) verstellbare Lanzen hat, deren spitzenartige Kopfabschnitte die Werkzeugoberfläche (14) bilden.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adjusting device ( 16 ) has adjustable lances whose tip-like head sections the tool surface ( 14 ) form. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Heizeinrichtung integriert ist.Device according to one of claims 1 to 5, wherein a heating device is integrated. Verfahren zur Herstellung eines Dopplers (10) aus einem Faserverbundmaterial für einen Flächenabschnitt (6) eines Bauteils (2) mit den Schritten: – Bereitstellen einer Vorrichtung (12) mit einer flexiblen Werkzeugoberfläche (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – Abbilden des Flächenabschnitts (6) in der Werkzeugoberfläche (14), – Herstellen des Dopplers (10) auf der Werkzeugoberfläche (14), und – Anordnen des Dopplers (10) an dem Flächenabschnitt (6).Process for the preparation of a Doppler ( 10 ) of a fiber composite material for a surface section ( 6 ) of a component ( 2 ) comprising the steps of: - providing a device ( 12 ) with a flexible tool surface ( 14 ) according to one of the preceding claims, - imaging the surface section ( 6 ) in the tool surface ( 14 ), - making the Doppler ( 10 ) on the tool surface ( 14 ), and - arranging the Doppler ( 10 ) at the surface section ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei der Abbildung des Flächenabschnitts (6) die jeweilige Materialdicke (s) des Dopplers (10) berücksichtigt wird.Method according to Claim 7, in which the image of the surface section ( 6 ) the respective material thickness (s) of the Doppler ( 10 ) is taken into account. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Flächenabschnitt (6) mit einem elektromagnetischen Taststrahl abgetastet wird.Method according to claim 7 or 8, wherein the surface section ( 6 ) is scanned with an electromagnetic scanning beam. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Flächenabschnitt (6) mittels Photogrammmetrie erfasst wird.Method according to claim 7 or 8, wherein the surface section ( 6 ) is detected by photogrammetry. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Doppler (10) mechanisch und/oder stoffschlüssig mit dem Flächenabschnitt (6) verbunden wird.Method according to one of claims 7 to 10, wherein the Doppler ( 10 ) mechanically and / or cohesively with the surface portion ( 6 ) is connected. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Doppler (10) aus thermoplastischen oder duroplastischen Halbzeugen hergestellt wird.Method according to one of claims 7 to 10, wherein the Doppler ( 10 ) is produced from thermoplastic or thermoset semi-finished products.
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