DE10335210B4 - Thin-walled hollow profile strand and method and apparatus for producing thin-walled hollow profile strands - Google Patents

Thin-walled hollow profile strand and method and apparatus for producing thin-walled hollow profile strands Download PDF

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Abstract

Dünnwandiger Hohlprofilstrang, insbesondere zum Einsatz in der Raumfahrttechnik, der vor Ort in der erforderlichen Länge mechanisiert hergestellt wird und aus wenigstens zwei bandartigen Segmentsträngen (2), die zur Herstellung des Hohlprofilstranges (3) von trommelartigen Wickeleinheiten (4) geführt abgewickelt und in ihren Randbereichen (10) zusammengefügt werden, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilstrang (3) durch in ihrer Position zueinander einstellbare Segmentstränge (2) über seine Gesamtlänge ausgerichtet ist oder eine festgelegte Abweichung von der Geraden aufweist.Thin-walled hollow profile strand, in particular for use in space technology, which is produced on site in the required length mechanized and from at least two ribbon-like segment strands (2), which led to the production of the hollow profile strand (3) of drum-like winding units (4) unwound and in their edge regions (10) are assembled, characterized in that the hollow profile strand (3) is aligned over its entire length by its segmentally adjustable segment strands (2) or has a predetermined deviation from the straight line.

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Description

Die Erfindung betrifft einen dünnwandigen Hohlprofilstrang, insbesondere zum Einsatz in der Raumfahrttechnik, der vor Ort in der erforderlichen Länge mechanisiert hergestellt wird und aus wenigstens zwei bandartigen Segmentsträngen, die zur Herstellung des Hohlprofilstranges von trommelartigen Wickeleinheiten geführt abgewickelt und in ihren Randbereichen zusammengefügt werden, besteht. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dieses dünnwandigen Hohlprofilstranges, jeweils mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 6 und 10.The Invention relates to a thin-walled hollow profile strand, in particular for use in space technology, on site in the required length is made mechanized and made of at least two band-like Segment strands, for producing the hollow profile strand of drum-like winding units guided unwound and joined together in their peripheral areas, consists. The invention also relates to a method and a Device for producing this thin-walled hollow profile strand, each with the features of the preamble of claim 6 and 10.

Dünnwandige Hohlprofilstränge oder Maste werden neben ihrem Einsatz im Bauwesen und der Nachrichtentechnik vor allem auch in der Weltraumtechnik eingesetzt. Hier werden sie beispielsweise zur Befestigung und Verbindung von Sonnensegeln oder Solargeneratoren an Raumschiffen, für Antennenanlagen, als Abstandshalter zu anderen Raumschiffen oder Flugkörpern, zur Bestimmung der Position zwischen zwei Flugobjekten u. ä. eingesetzt.thin-walled Hollow profile extrusions or masts are in addition to their use in construction and telecommunications especially used in space technology. Here they will For example, for attachment and connection of sun sails or Solar generators on spaceships, for antenna systems, as spacers to other spaceships or missiles, to determine the position between two flying objects u. ä. used.

Diese Hohlprofile müssen sehr leicht ausgebildet sein, relativ lang sein und müssen platzsparend in einem Raumschiff mitgeführt werden können. Wichtig ist auch, sie möglichst mehrfach einsetzen zu können.These Hollow profiles must be very light in design, be relatively long and must be space saving a spaceship can be. Important it is also possible to use multiple times.

Es sind bereits unterschiedliche Lösungen zur Herstellung derartiger Hohlprofile bekannt. Nach der STEM-Technologie werden aus elastischen Materialien hergestellte Halbprofile auf Trommeln aufgewickelt und in diesem aufgewickelten Zustand vor Ort transportiert. Beim Abwickeln springen die Profilbänder in ihre ursprüngliche C-Profilform zurück.It are already different solutions to Production of such hollow sections known. After the STEM technology Be made of elastic materials semi-profiles Drums wound and transported in this wound state on site. When unwinding the profile strips jump into their original C profile shape back.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass insbesondere bei großen Längen des offenen Hohlprofils nicht die notwendige Torsions- und Biegesteifigkeit erreicht werden kann.adversely at this solution is that, especially with large ones lengths the open hollow profile does not reach the necessary torsional and bending stiffness can be.

Zur Minderung dieses Nachteils sind „BI-STEM”-Profile bekannt geworden. Zwei gleich ausgebildete C-Profilbänder werden simultan und mit der offenen Seite zueinander ausgerichtet, abgewickelt. Die Stabilität und Steifigkeit dieser Hohlprofilstränge wird dadurch zwar verbessert, ist jedoch für viele Applikationen nicht ausreichend, da beide Profilhälften nicht miteinander verbunden sind. Außerdem verdoppelt sich der Platzbedarf.to Mitigating this disadvantage, "BI-STEM" profiles have become known. Two identically formed C-profile bands are simultaneously and with the open side aligned, unwound. The stability and rigidity this hollow profile strands Although this is improved, but is not for many applications sufficient, since both profile halves are not connected. In addition, the doubles Space requirements.

Nach einer weiteren, bekannten Technologie, dem CTM-Prinzip werden ebenfalls C-förmige Halbprofile vorgeformt hergestellt. Diese werden über ihre Gesamtlänge miteinander verbunden, beispielsweise in den Längsrandbereichen miteinander verklebt. Beim anschließenden Aufwickeln auf eine Wickelrolle werden die C-Profile verflacht. Aufgrund des eingesetzten Materials springen auch diese Profilstränge mit dem Abwickelvorgang wieder in die alte Form zurück.To Another, known technology, the CTM principle will also be C-shaped half profiles preformed produced. These are linked together over their total length connected, for example glued together in the longitudinal edge regions. In the subsequent Winding on a winding roll, the C-profiles are flattened. Due to the material used, these profile strands also jump with them the unwinding process back to the old form.

Allerdings führen die infolge der Deformation erzeugten Spannungen im aufgewickelten Zustand zu Rissbildungen im Material, insbesondere dann, wenn die Wickelvorgänge mehrfach ausgeführt werden. Eine Vergrößerung des Wickeldurchmessers vermindert diesen Nachteil, bringt jedoch das Platzproblem mit sich. Die aufgewickelten Profile stehen unter starker innerer Spannung, die sich mit der Lagenanzahl vergrößert. Eine Langzeitlagerung ist bei faserverstärkten Kunststoffen schwer möglich, da Relaxations- und Kriechvorgänge auftreten.Indeed to lead the stresses generated due to the deformation in the wound Condition of cracking in the material, especially if the winding operations executed several times become. An enlargement of the Winding diameter reduces this disadvantage, but brings that Space problem with itself. The wound profiles are under strong internal stress, which increases with the number of layers. A Long-term storage is difficult with fiber-reinforced plastics, since relaxation and creeping occur.

Vor allem für Raumfahrtanwendungen werden dadurch Tests erschwert, da bei Auf- und Abwickelvorgängen Vorschädigungen an den Profilen auftreten können.In front everything for Space applications are made more difficult by and unwinding operations predamages can occur on the profiles.

Aus der Druckschrift DE 40 26 936 C1 ist ein ausfahrbarer Mast mit einem dreieckigen Querschnitt bekannt, der aus drei wickelbaren Bändern durch Verbinden der Ränder gebildet wird. Für jedes der Bänder ist eine Wickelvorrichtung vorgesehen, aus denen die Bänder durch eine Führung gefördert werden. Im Bereich des Austrittes der Bänder aus der Führung sind Druckrollenpaare vorgesehen, die die Bandränder, welche mit Verbindungsmitteln versehen sind, zusammendrücken. Damit lässt sich der profilierte Mast vor Ort herstellen. Da kein fertiges Profil transportiert werden muss, mindert dies den Platzbedarf beim Transport und Materialschädigungen beim Wickelvorgang.From the publication DE 40 26 936 C1 is known an extendable mast with a triangular cross-section, which is formed from three windable bands by connecting the edges. For each of the bands, a winding device is provided, from which the bands are conveyed through a guide. In the area of the exit of the bands from the guide, pairs of pressure rollers are provided which compress the band edges, which are provided with connecting means. This makes it possible to produce the profiled mast on site. Since no finished profile must be transported, this reduces the space required for transport and material damage during the winding process.

Ein gemeinsamer Nachteil bei den bekannten Lösungen ist allerdings der, dass insbesondere bei großen Profillängen die Richtungsgenauigkeit nicht ausreichend groß ist. Die Abweichungen von der Geraden können beim Abwickeln der Profile bzw. beim Verbinden der abgewickelten Profilbänder nicht beeinflusst oder unterbunden werden. Eine Ausrichtung des Hohlprofilstranges ist in der Regel nicht möglich, vielfach jedoch notwendig.One common disadvantage of the known solutions, however, is the that in particular at large profile lengths the directional accuracy is not large enough. The deviations from the Straights can when unwinding the profiles or when connecting the unwound profile belts not be influenced or prevented. An orientation of the hollow profile strand is usually not possible but often necessary.

Zwar werden in der Vorrichtung nach der DE 40 26 936 C1 die wickelbaren Bänder in der als Matrize ausgebildeten Führung so geführt, dass eine Ausrichtung der Bänder im Bereich ihrer Ränder erfolgt. Dies geschieht jedoch nur dazu, dass die Ränder nicht schief oder ungewollt versetzt zueinander zusammengefügt werden. Eine Ausrichtung des Mastes in seine Längsrichtung ist hierdurch nicht vorgesehen und auch nicht möglich.Although in the device according to the DE 40 26 936 C1 the windable bands are guided in the form of a template guide so that alignment of the bands takes place in the region of their edges. However, this happens only to the fact that the edges are not skewed or unintentionally offset from each other. An alignment of the mast in its longitudinal direction is thereby not provided and not possible.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen dünnwandigen, leichten, jedoch ausreichende Festigkeit und Stabilität aufweisenden Hohlprofilstrang großer Länge und Richtungsgenauigkeit zu schaffen, der variabel und – wenn notwendig – mehrfach einsetzbar ist und insbesondere in der Weltraumtechnik Anwendung finden kann.It is therefore an object of the invention, a thin-walled, lightweight, but sufficient strength and stability having hollow profile strand great length and directional accuracy to create, which is variable and - if necessary - can be used multiple times and can be used especially in space technology.

Es ist des weiteren Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache Vorrichtung und ein technologisch günstiges Verfahren zur Herstellung derartiger Hohlprofilstränge zu entwickeln, die oder das es gestattet, Hohlprofilstränge beliebiger Länge herzustellen und bei Einsatz vor Ort deren Abweichungen von der Geraden begrenzen beziehungsweise beeinflussen zu können.It is further object of the invention, a structurally simple Device and a technologically favorable process for the production such hollow profile strands to develop, or which allows, hollow profile strands of any Length to produce and limit their deviations from the straight line when used on site or to be able to influence.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 durch einen dünnwandigen Hohlprofilstrang gelöst, welcher durch in ihrer Position zueinander einstellbare Segmentstränge über seine Gesamtlänge ausgerichtet ist oder eine festgelegte Abweichung von der Geraden aufweist.According to the invention Task in conjunction with the features of the preamble of the claim 1 through a thin-walled hollow profile strand solved, which by in its position adjustable segment strands on his overall length is aligned or a fixed deviation from the line having.

Der erfindungsgemäße Hohlprofilstrang wird vor Ort, das heißt, bei Einsatz in Weltraumprojekten im Orbit aus ein zelnen Segmentsträngen zusammengefügt und kann auf vielfältigste Art und Weise genutzt werden. So beispielsweise als Abstandshalter oder als Verbindung zu einem weiteren Raumschiff.Of the hollow profile strand according to the invention will be on site, that is, when deployed in space projects in orbit from an individual segment strands and can together in a variety of ways Way to be used. For example, as a spacer or as a connection to another spaceship.

Seine Länge und Ausrichtung gegenüber der Geraden kann auf die aktuellen Gegebenheiten eingestellt werden. Die zu seiner Herstellung eingesetzte Vorrichtung ist hierzu derart ausgebildet, dass der Hohlprofilstang über seine Länge ausgerichtet beziehungsweise in eine gewollte Abweichung von der Geraden gebracht werden kann.His Length and Alignment opposite the straight line can be adjusted to the current conditions. The device used for its production is for this purpose formed, that the hollow profile bar aligned over its length or can be brought into a desired deviation from the straight line.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung des Hohlprofilstranges sind die bandartigen Segmentstränge aus Kohlefaserverbundstoffen, Kunststoffmaterialien oder dünnen blechartigen Metalllegierungen hergestellt.To an advantageous embodiment of the hollow profile strand are the band-like segment strands made of carbon fiber composites, plastic materials or thin sheet-like Made of metal alloys.

Segmentstränge aus Kohlefaserverbundstoffen können sehr dünn ausgeführt werden und sind dennoch genügend fest und steif. Ihre Steifigkeit erfordert jedoch einen genügend großen Wickelradius, um Beschädigungen auszuschließen. Je nach Einsatzgebiet können die Segmentstränge daher auch vorteilhaft aus Kunststoffmaterialien oder Metalllegierungen hergestellt sein.Segment strands off Carbon fiber composites can very thin accomplished are and still are enough firm and stiff. Their rigidity, however, requires a sufficiently large winding radius, for damage excluded. Depending on the field of application can the segment strands therefore also advantageous from plastic materials or metal alloys be prepared.

Von Vorteil ist es auch, wenn die bandartigen Segmentstränge profiliert ausgebildet sind.From It is also an advantage if the band-like segment strands profiled are formed.

So können beispielsweise die Randbereiche der Segmentstränge entsprechend abgekantet ausgebildet sein, um den Fügevorgang zu unterstützen.So can For example, the edge portions of the segment strands folded accordingly be formed to the joining process to support.

Das Verbinden der Segmentstränge ist mit unterschiedlichen Verfahren möglich, so beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen oder lösbar mittels Klettverschlusstechnik. Dabei werden die Teile so verbunden, dass der Hohlprofilstrang einen geschlossenen Querschnitt aufweist.The Connecting the segment strands is possible with different methods, such as by Gluing, welding or detachable by means of Hook and loop technology. The parts are connected so that the hollow profile strand has a closed cross-section.

Der geschlossene Querschnitt erhöht die Torsionssteifigkeit und die Stabilität des dünnwandigen Hohlprofilstranges und erleichtert sein Handling.Of the closed cross section increased the torsional rigidity and the stability of the thin-walled hollow profile strand and facilitates its handling.

Insbesondere die lösbare Fügetechnik mittels Klettverschlussbänder gestattet es, den Hohlprofilstrang mehrfach und universell einzusetzen, weil der Hohlprofilstrang im Bedarfsfall wieder in seine einzelnen Segmentteile zerlegt werden kann und diese auf die trommelartigen Wickeleinheiten aufgewickelt werden können.Especially the detachable joining technology by means of Velcro tapes makes it possible to use the hollow section strand multiple and universal, because the hollow profile strand in case of need again in his individual Segment parts can be disassembled and these on the drum-like Winding units can be wound up.

Der universelle Einsatz wird dadurch erhöht, dass vorzugsweise vorgesehen ist, dass elektrisch leitende Schichten auf die innere oder äußere Oberfläche auf- oder eingebracht sind.Of the universal use is increased by preferably provided is that electrically conductive layers on the inner or outer surface or introduced.

Möglich ist auch, den Hohlprofilstrang als Kabelumhüllung zu nutzen oder in ihm Kabel befestigt mitzuführen.Is possible Also, to use the hollow profile strand as a cable sheath or in it Cable attached carry.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe des Weiteren in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 6 verfahrensseitig dadurch gelöst, dass der zusammengefügte Hohlprofilstrang über seine Gesamtlänge hin ausgerichtet oder in eine gewollte Abweichung von der Geraden gebracht wird, indem mittels eines variabel auf jeweils einen der Segmentstränge ausrichtbaren Spindelantriebs einer Ausrichteinheit dieser in seiner Position zu den weiteren Segmentsträngen eingestellt wird.According to the invention Task further in conjunction with the features of the preamble of claim 6 procedurally solved in that the joined together Hollow profile strand over his total length aligned or in a desired deviation from the line is brought by means of a variable to each of the segment strands alignable spindle drive an alignment of this in his Position is set to the other segment strands.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass dünnwandige Hohlprofilstränge je nach Bedarf und Länge am Einsatzort über seine Gesamtlänge hin ausgerichtet oder in vorgegebener Abweichung von der Geraden herstellbar sind. Materialschädigungen werden minimiert. Insbesondere in der Raumfahrttechnik bedeutet dies relativ geringen Platzbedarf beim Transport der Hohlprofilteile.With this method according to the invention achieved that thin-walled Hollow profile extrusions according to need and length on site over his total length aligned or in a predetermined deviation from the line can be produced. material damage are minimized. Especially in space technology means this relatively small footprint in the transport of the hollow profile parts.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Zusammenfügen durch Verkleben oder Verschweißen der Randbereiche der Segmentstränge über die gesamte Länge des Hohlprofilstranges oder lösbar mittels Klettbandtechnik erfolgt.To an advantageous embodiment of the method according to the invention is provided that joining together by gluing or welding the edge regions of the segment strands over the whole length the hollow profile strand or detachable using Velcro technology.

Die einzusetzende Fügetechnik sollte in Abhängigkeit vom jeweiligen Einsatzfall gewählt werden. Sind die Hohlprofilstränge für mehrfachen Einsatz vorgesehen, so ist eine lösbare Fügetechnik anzuwenden. Hierdurch gestaltet sich das Verfahren besonders kostengünstig. Bei dauerhaftem Einsatz der Hohlprofilstränge, beispielsweise in der Nachrichtentechnik oder im Bauwesen kann vorteilhafter die Klebe- oder Schweißtechnik eingesetzt werden.The joining technique to be used should be selected depending on the particular application. If the hollow profile strands are intended for multiple use, a detachable joining technique must be used. This makes the process especially inexpensive. With permanent use of the hollow profile strands, for example in communications engineering or construction, the adhesive or welding technique can be used more advantageously.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf trommelartigen Wickeleinheiten aufgewickelte, bandartige Segmentstränge in einer Vorrichtung zu einem Hohlprofilstrang dreieckigen Querschnitts vorgegebener Länge zusammengefügt.To a preferred embodiment of the inventive method are wound on drum-like winding units, band-like segment strands in a device for a hollow profile strand triangular cross-section predetermined length together.

Hohlprofilstränge mit dreieckigem, geschlossenem Querschnitt weisen eine genügend große Stabilität auf und können trotz Dünnwandigkeit relativ lang sein.Hollow profile strands with Triangular, closed cross-section have a sufficiently high stability and can despite thinness be relatively long.

Aus technologischer Sicht von Vorteil ist des weiteren, wenn die Fügevorgänge bei Gleichlauf der einzelnen bandartigen Segmentstränge durch Gegendrücken wenigstens der Randbereiche eines Segmentstranges gegen die eines anderen Segmentstranges erfolgt.Out From a technological point of view, it is also advantageous if the joining processes occur Synchronization of the individual band-like segment strands by counterpressing at least the edge regions of a segment strand against that of another segment strand he follows.

Wenn die Herstellung des Hohlprofilstranges vor Ort erfolgt, ist es möglich, den zusammengefügten Hohlprofilstrang über seine Länge hin auszurichten, da die dazu eingesetzte Vorrichtung über entsprechende Mittel verfügt.If the production of the hollow profile strand takes place on site, it is possible to joined Hollow profile strand over his length to align because the device used for this purpose via appropriate Means.

Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung wird des Weiteren in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 10 vorrichtungsseitig dadurch gelöst, dass eine Ausrichteinheit zum Ausrichten des Hohlprofilstranges angeordnet ist, die einen Spindelantrieb aufweist, der variabel auf jeweils einen der Segmentstränge ausrichtbar ist und diesen in seiner Position zu den weiteren Segmentsträngen einstellt.The inventive task is Furthermore, in conjunction with the features of the preamble of Claim 10 device side solved in that an alignment unit is arranged for aligning the hollow profile strand, having a spindle drive, the variable to one each the segment strands is alignable and adjusts this in its position to the other segment strands.

Mit dieser Vorrichtung wird ein mobiles und zugleich universell einsetzbares Gerät geschaffen, das Hohlprofilstränge unterschiedlicher Länge und unterschiedlichen Profilquerschnitts herstellen kann, wobei der zusammengefügte Hohlprofilstrang über seine Länge hin ausgerichtet werden kann oder ihm eine Abweichung von der Geraden vorgegeben werden kann.With This device is a mobile and at the same time universally applicable Device created that Hollow profile extrusions different length and can produce different profile cross-section, wherein the joined together Hollow profile strand over his Length down can be aligned or give it a deviation from the line can be specified.

Der Platzbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zudem verhältnismäßig gering. Zudem werden Materialschädigungen durch Transport bzw. durch Lagerung im aufgewickelten Zustand der Segmentstränge weitestgehend vermieden.Of the Space requirement of the device according to the invention is also relatively low. In addition, material damage by transport or storage in the wound state of the segment strands as far as possible avoided.

Nach einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Spindelantrieb an einem verdrehbar angeordneten Sperrring befestigt. Damit kann durch einfaches Verdrehen des Sperrringes der mit ihm verbundene Spindelantrieb in eine neue Position zu einem anderen Segmentstrang bewegt werden, um diesen in seiner Position zu den anderen Segmentsträngen einzustellen.To an advantageous embodiment the device according to the invention is the spindle drive on a rotatably arranged locking ring attached. This can be achieved by simply turning the locking ring the associated spindle drive in a new position to a other segment strand are moved to this in its position the other segment strands adjust.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die trommelartigen Wickeleinheiten als austauschbare und/oder wiederbestückbare Vorratsrollen ausgebildet und die bandartigen Segmentstränge werden auf den Vorratsrollen durch federnd gelagerte Andruckrollen in einer straffen Wicklung gehalten.To a further advantageous embodiment of the device according to the invention are the drum-like winding units as interchangeable and / or wiederbestückbare Stock rolls formed and the band-like segment strands on the supply rolls by spring-mounted pressure rollers in one held tight winding.

Damit wird der variable Einsatz der Vorrichtung gewährleistet, da die Vorrichtung mit Vorratsrollen neu bestückt werden kann, beispielsweise wenn die Länge der aufgewickelten Segmentstrange nicht ausreichend ist. Möglich ist auch das wiederholte Auf- und Abwickeln gleicher Segmentstränge, wenn der Hohlprofilstrang nur für einen zeitweisen oder kurzzeitigen Gebrauch bestimmt ist.In order to the variable use of the device is ensured because the device equipped with supply rolls can be, for example, when the length of the wound Segmentstrange is not enough. Possible is also the repeated winding and unwinding of the same segment strands when the Hollow section strand only for a temporary or short-term use is determined.

Nach einer einfachen und aus konstruktiver Sicht vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt der Gleichlauf der einzelnen Segmentstränge mittels Kegelradgetriebe, welches Reibräder zum Transport der einzelnen Segmentstränge mit gleicher Geschwindigkeit antreibt.To a simple and structurally advantageous embodiment of the Device according to the invention the synchronization of the individual segment strands takes place by means of a bevel gear, which friction wheels for transporting the individual segment strands at the same speed drives.

Insbesondere bei Einsatz von lösbar ausgebildeten Fügemitteln für die Herstellung des Hohlprofilstranges ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie gleichzeitig zum Trennen des Hohlprofils in einzelne Segmentstränge und zu deren Aufwickeln auf die Vorratsrollen eingesetzt wird.Especially when using detachable trained joining products for the Production of the hollow profile strand, it is advantageous if the Device is designed such that they simultaneously for separating the Hollow profiles in individual segment strands and for their winding is used on the supply rolls.

Für bestimmte Einsatzgebiete im Weltraum, zum Beispiel für die Schaffung einer dauerhaften oder auch zeitweisen Verbindung zweier Raumschiffe miteinander, ist es von Vorteil, wenn der fertige Hohlprofilstrang fest mit der Vorrichtung verbunden ist.For certain Fields of application in space, for example for the creation of a permanent or also temporary connection of two spaceships with each other, it is advantageous if the finished hollow profile strand firmly with the device connected is.

Dadurch ist zumindest einseitig auf einfache Art und Weise eine Befestigungsmöglichkeit für den Hohlprofilstrang gegeben. Die Verbindung kann ebenso einfach wieder gelöst werden, indem der Hohlprofilstrang wieder in seine Segmentteile zerlegt und diese aufgewickelt werden.Thereby is at least on one side in a simple way a mounting option for the hollow profile strand given. The connection can just as easily be solved again, by the hollow profile strand decomposed again into its segment parts and these are wound up.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dabei eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem fertigen Hohlprofilstrangstück mit dreieckigem Querschnitt.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The associated Drawing shows an embodiment the device according to the invention with a finished hollow section extrudate with triangular cross-section.

In der Zeichnung dargestellt ist die Vorrichtung 1, die in vertikaler Anordnung drei Segmentstränge 2 zu einem Hohlprofilstrang 3 zusammenfügt. Sie besteht aus drei kreisförmig zueinander angeordneten trommelartigen Wickeleinheiten 4, die als Vorratsrollen ausgebildet sind und jeweils eine Andruckrolle 5 aufweisen, um die Segmentstränge 2 in straffer Wicklung zu halten. Die Andruckrollen 5 sind federnd gelagert, um die gleiche Andruckkraft beim Ab- oder Aufwickelvorgang zu gewährleisten.Shown in the drawing is the device 1 , which in vertical arrangement three segment strands 2 to a hollow profile strand 3 together added. It consists of three circularly arranged drum-like winding units 4 , which are formed as supply rolls and in each case a pressure roller 5 have to the segment strands 2 to keep in a tight winding. The pinch rollers 5 are resiliently mounted to ensure the same pressure during unwinding or winding.

Die Segmentstränge 2 werden geführt (in der Zeichnung nicht dargestellt) und synchron über Reibräder 6, die von einem Antriebsmotor 7, verbunden mit einem Kegelradgetriebe 8 mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden, abgewickelt und durch eine Ausrichteinheit 9 geführt.The segment strands 2 are guided (not shown in the drawing) and synchronously on friction wheels 6 that by a drive motor 7 , connected to a bevel gear 8th be driven at the same speed, unwound and by an alignment unit 9 guided.

Die aufgewickelten Segmentstränge 2 sind profiliert ausgebildet, das heißt, sie sind beidseitig über eine vorgegebene Breite nach außen abgekantet. Dieser Bereich bildet den Verbindungsbereich 10 zwischen den Segmentsträngen 2. Der Einsatz ebener Segmentstränge ist jedoch ebenso möglich, wenn in der Vorrichtung Mittel vorgesehen sind, die die Herstellung eines Verbindungsbereiches 10 erlauben.The wound segment strands 2 are formed profiled, that is, they are bent on both sides over a predetermined width to the outside. This area forms the connection area 10 between the segment strands 2 , However, the use of planar segment strands is also possible if means are provided in the device, the production of a connection area 10 allow.

Die Segmentstränge 2 sind aus Kohlefaserverbundwerkstoffen hergestellt, sind dadurch sehr leicht und genügend elastisch, um ohne Materialschäden in ebener Form aufgewickelt werden zu können. Sie nehmen beim Abwickeln wieder ihre ursprüngliche Form ein und werden in der Vorrichtung 1 so geführt, dass jeweils die Randbereiche mit einer solchen Druckkraft gegeneinander und exakt übereinander gedrückt werden, dass ein Formschluss entsteht. Im Ausführungsbeispiel weisen die Segmentstränge 2 im Abkant- beziehungsweise Verbindungsbereich 10 Klettbänder auf, so dass eine lösbare Verbindung zwischen den einzelnen Segmentsträngen 2 hergestellt wird.The segment strands 2 are made of carbon fiber composites, are thus very light and sufficiently elastic to be wound up in flat form without material damage. They revert to their original shape when unwinding and become in the device 1 guided so that each of the edge regions are pressed against each other and exactly above each other with such a compressive force that a positive connection is created. In the exemplary embodiment, the segment strands 2 in the bending or connection area 10 Velcro straps on, allowing a detachable connection between the individual segment strands 2 will be produced.

Die Ausrichteinheit 9 weist einen Spindelantrieb 11 auf, mit dem jeweils ein Segmentstrang 2 in seiner Position verändert werden kann, so dass sich automatisch auch die Position der anderen Segmentstränge 2 zueinander ändert. Dadurch kann die Form und Richtung des Hohlprofilstranges 3 eingestellt beziehungsweise verändert werden. Der Spindelantrieb 11 ist an einem verdrehbar angeordneten Sperrring 12 befestigt, der so ausgebildet ist, dass er in der jeweiligen Stellung das dem Spindelantrieb 11 gegenüberliegende Drehgelenk 13 blockiert. Durch Verdrehen des Sperrringes 12 kann der Spindelantrieb 11 in eine neue Position zu einem anderen Segmentstrang 2 bewegt werden, um diesen in seiner Position zu den anderen Segmentsträngen 2 einzustellen, um damit den Hohlprofilquerschnitt in seiner Form zu verändern und den Hohlprofilstrang in seiner Abweichung von der Geraden zu korrigieren oder zu verändern.The alignment unit 9 has a spindle drive 11 on, with each one segment strand 2 in its position can be changed, so that automatically also the position of the other segment strands 2 changes to each other. This allows the shape and direction of the hollow profile strand 3 be set or changed. The spindle drive 11 is on a rotatably arranged locking ring 12 attached, which is designed so that it in the respective position that the spindle drive 11 opposite swivel joint 13 blocked. By turning the locking ring 12 can the spindle drive 11 in a new position to another segment strand 2 be moved to this in its position to the other segment strands 2 adjust in order to change the shape of the hollow section in its shape and to correct or change the hollow profile strand in its deviation from the straight line.

Bei Drehung der nichtblockierten Drehgelenke 13 werden die Führungselemente 14 gleichmäßig seitlich ausgelenkt, was den Versatz der zu fügenden Verbindungsbereiche 10 der Segmentstränge 2 zur Folge hat.Upon rotation of the non-blocked hinges 13 become the guiding elements 14 evenly deflected laterally, which is the offset of the joining areas to be joined 10 the segment strands 2 entails.

Durch Umkehren der Drehrichtung der Vorratsrollen 4 und der Antriebsrichtung kann der Verfahrensablauf ebenfalls umgekehrt werden. Fertige Hohlprofilstränge 3 können wieder in einzelne Segmentstränge 2 zerlegt und zur Wiederverwendung oder Entsorgung auf die Vorratsrollen 4 aufgewickelt werden.By reversing the direction of rotation of the supply rolls 4 and the drive direction, the process flow can also be reversed. Finished hollow profile strands 3 can turn back into single segment strands 2 disassembled and for reuse or disposal on the supply rolls 4 be wound up.

Nicht dargestellt ist, dass weitere Verbindungselemente, beispielsweise in Form von Rast- oder Klemmelementen am Anfang des Hohlprofilstranges 3 angeordnet sein können, die der Verbindung mit einem weiteren Hohlprofilstrang 3 oder der Befestigung oder Verbindung an oder mit anderen Anordnungen dienen.It is not shown that further connecting elements, for example in the form of locking or clamping elements at the beginning of the hollow profile strand 3 may be arranged, the connection with another hollow profile strand 3 or attachment or connection to or with other arrangements.

Möglich ist auch, für jeden Hohlprofilstrang 3 eine Vorrichtung 1 vorzusehen und ein Ende in der Vorrichtung 1 zu befestigen, beispielsweise mittels einer Klemmbefestigung. Die Vorrichtung 1 selbst kann Befestigungsmittel aufweisen, um vor Ort, beispielsweise im oder an einem Raumschiff, angeordnet zu werden.It is also possible for each hollow profile strand 3 a device 1 provide and an end in the device 1 fasten, for example by means of a clamp. The device 1 itself may have fastening means to be arranged on-site, for example in or on a spaceship.

Wenn notwendig, können die Vorratsrollen 4 in der Vorrichtung 1 austauschbar angeordnet werden, so dass bei einer notwendigen sehr großen Profillänge, die die vorhandene Segmentstranglänge übersteigt, weitere Segmentstränge 2 ankoppelbar sind.If necessary, the supply rolls can 4 in the device 1 be arranged interchangeably, so that at a necessary very large profile length that exceeds the existing segment strand length, more segment strands 2 can be coupled.

Die Vorrichtung 1 kann aus sehr leichten Materialien hergestellt werden. Ihre Größe ist wesentlich abhängig von der Größe der Vorratsrollen 4 und kann an die Gegebenheiten angepasst werden. Dadurch ist ihr Einsatz in der Raumfahrttechnik sowohl aus Platzgründen als auch aus Gewichtsgründen von Vorteil.The device 1 can be made of very light materials. Their size depends largely on the size of the supply rolls 4 and can be adapted to the circumstances. As a result, their use in space technology, both for reasons of space and for weight reasons an advantage.

Da der eigentliche Verfahrensablauf schon mit dem Aufbau der Vorrichtung umfassend beschrieben worden ist, wird er im Weiteren nicht gesondert erläutert.There the actual procedure already with the structure of the device has been described extensively, it will not be discussed separately.

11
Vorrichtungcontraption
22
Segmentstrangsegment strand
33
HohlprofilstrangHollow profile strand
44
trommelartige Wickeleinheit, Vorratsrolledrum-like Winding unit, supply roll
55
Andrückrollecapstan
66
Reibräderfriction wheels
77
Antriebsmotordrive motor
88th
Kegelradgetriebebevel gear
99
Ausrichteinheitalignment
1010
Verbindungsbereich der Segmentsträngeconnecting area the segment strands
1111
Spindelantriebspindle drive
1212
Sperrringlock ring
1313
Drehgelenkswivel
1414
Führungselementguide element

Claims (15)

Dünnwandiger Hohlprofilstrang, insbesondere zum Einsatz in der Raumfahrttechnik, der vor Ort in der erforderlichen Länge mechanisiert hergestellt wird und aus wenigstens zwei bandartigen Segmentsträngen (2), die zur Herstellung des Hohlprofilstranges (3) von trommelartigen Wickeleinheiten (4) geführt abgewickelt und in ihren Randbereichen (10) zusammengefügt werden, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilstrang (3) durch in ihrer Position zueinander einstellbare Segmentstränge (2) über seine Gesamtlänge ausgerichtet ist oder eine festgelegte Abweichung von der Geraden aufweist.Thin-walled hollow profile strand, in particular for use in space technology, which is produced on site in the required length mechanized and from at least two band-like segment strands ( 2 ) used to produce the hollow profile strand ( 3 ) of drum-type winding units ( 4 ) and in their peripheral areas ( 10 ), characterized in that the hollow profile strand ( 3 ) by in their position adjustable segment strands ( 2 ) is aligned over its entire length or has a predetermined deviation from the straight line. Dünnwandiger Hohlprofilstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bandartigen Segmentstränge (2) aus Kohlefaserwerkstoffen, Kunststoffmaterialien oder blechartigen Metalllegierungen hergestellt sind.Thin-walled hollow profile strand according to claim 1, characterized in that the band-like segment strands ( 2 ) are made of carbon fiber materials, plastic materials or sheet metal alloys. Dünnwandiger Hohlprofilstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bandartigen Segmentstränge (2) profiliert ausgebildet sind.Thin-walled hollow profile strand according to claim 1 or 2, characterized in that the band-like segment strands ( 2 ) are formed profiled. Dünnwandiger Hohlprofilstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bandartigen Segmentstränge (2) durch Verkleben, Verschweißen oder lösbar mittels Klettverschlusstechnik derart miteinander verbunden sind, dass der Hohlprofilstrang einen geschlossenen Querschnitt aufweist.Thin-walled hollow profile strand according to one of claims 1 to 3, characterized in that the band-like segment strands ( 2 ) are connected together by gluing, welding or releasably by Velcro technology such that the hollow profile strand has a closed cross-section. Dünnwandiger Hohlprofilstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch leitende Schichten auf die innere oder äußere Oberfläche auf- oder eingebracht sind.thin-walled Hollow profile strand according to one of claims 1 to 4, characterized in that electrically conductive layers on the inner or outer surface or introduced are. Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Hohlprofilsträngen, insbesondere zum Einsatz in der Raumfahrttechnik, bei dem wenigstens zwei aufgewickelte, bandartige Segmentstränge (2) vor Ort in der erforderlichen Länge mechanisiert zu einem Hohlprofilstrang (3) zusammengefügt werden, derart, dass die Segmentstränge (2) von trommelartigen Wickeleinheiten (4) geführt abgewickelt und in ihren Randbereichen (10) zusammengefügt werden dadurch gekennzeichnet, dass der zusammengefügte Hohlprofilstrang (3) über seine Gesamtlänge hin ausgerichtet oder in eine gewollte Abweichung von der Geraden gebracht wird, indem mittels eines variabel auf jeweils einen der Segmentstränge (2) ausrichtbaren Spindelantriebs (11) einer Ausrichteinheit (9) dieser in seiner Position zu den weiteren Segmentsträngen (2) eingestellt wird.Method for the production of thin-walled hollow profile strands, in particular for use in space technology, in which at least two wound, band-like segment strands ( 2 ) on site in the required length mechanized to a hollow profile strand ( 3 ), such that the segment strands ( 2 ) of drum-type winding units ( 4 ) and in their peripheral areas ( 10 ) are characterized in that the assembled hollow profile strand ( 3 ) is aligned over its entire length or is brought into a desired deviation from the straight line by means of a variable on each one of the segment strands ( 2 ) alignable spindle drive ( 11 ) of an alignment unit ( 9 ) this in its position to the other segment strands ( 2 ) is set. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfügen durch Verkleben oder Verschweißen der Randbereiche (10) der Segmentstränge über die gesamte Länge des Hohlprofilstranges (3) oder lösbar mittels Klettbandtechnik erfolgt.A method according to claim 6, characterized in that the joining by gluing or welding the edge regions ( 10 ) of the segment strands over the entire length of the hollow profile strand ( 3 ) or detachably by means of Velcro tape technology. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass drei auf trommelartige Wickeleinheiten (4) aufgewickelte, bandartige Segmentstränge (2) in einer Vorrichtung (1) zu einem geschlossenen Hohlprofilstrang (3) dreieckigem Querschnitts beliebiger Länge zusammengefügt werden.A method according to claim 6 or 7, characterized in that three on drum-like winding units ( 4 ) wound, ribbon-like segment strands ( 2 ) in a device ( 1 ) to a closed hollow profile strand ( 3 ) are joined together triangular cross-section of any length. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügevorgänge bei Gleichlauf der einzelnen bandartigen Segmentstränge (2) durch Gegendrücken wenigstens der Verbindungsbereiche (10) eines Segmentstranges (2) gegen die eines anderen Segmentstranges (2) erfolgt.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the joining operations during synchronization of the individual strip-like segment strands ( 2 ) by counterpressing at least the connecting regions ( 10 ) of a segment strand ( 2 ) against that of another segment strand ( 2 ) he follows. Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Hohlprofilsträngen, insbesondere zum Einsatz in der Raumfahrttechnik, bestehend aus wenigstens zwei trommelartigen Wickeleinheiten (4), die mit bandartigen Segmentsträngen (2) vorgegebener Wickellänge bewickelt sind, Führungselementen zur Führung der Segmentstränge, Antriebs- und Vorschubelementen (6, 7, 8) zum gleichlaufenden Abwickeln und Transportieren der Segmentstränge (2) und Mitteln zum Zusammenfügen der Randbereiche der Segmentstränge über ihre Gesamtlänge, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichteinheit (9) zum Ausrichten des Hohlprofilstranges (3) angeordnet ist, die einen Spindelantrieb (11) aufweist, der variabel auf jeweils einen der Segmentstränge (2) ausrichtbar ist und diesen in seiner Position zu den weiteren Segmentsträngen (2) einstellt.Apparatus for producing thin-walled hollow profile strands, in particular for use in space technology, comprising at least two drum-type winding units (US Pat. 4 ) with band-like segment strands ( 2 ) predetermined winding length are wound, guide elements for guiding the segment strands, drive and feed elements ( 6 . 7 . 8th ) for simultaneously unwinding and transporting the segment strands ( 2 ) and means for joining the edge regions of the segment strands over their entire length, characterized in that an alignment unit ( 9 ) for aligning the hollow profile strand ( 3 ) is arranged, which has a spindle drive ( 11 ), which is variable to one of the segment strands ( 2 ) is alignable and this in its position to the other segment strands ( 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (11) an einem verdrehbar angeordneten Sperrring (12) befestigt ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the spindle drive ( 11 ) on a rotatably arranged locking ring ( 12 ) is attached. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die trommelartigen Wickeleinheiten (4) als austauschbare oder wieder bewickelbare Vorratsrollen ausgebildet sind und die bandartigen Segmentstränge (2) auf den Vorratsrollen durch federnd gelagerte Andruckrollen (5) in einer straffen Wicklung gehalten werden.Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the drum-like winding units ( 4 ) are designed as replaceable or rewindable supply rolls and the ribbon-like segment strands ( 2 ) on the supply rolls by spring-mounted pressure rollers ( 5 ) are held in a tight winding. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichlauf der einzelnen Segmentstränge (2) mittels eines mit einem Antriebsmotor (7) verbundenen Kegelradgetriebe (8) erfolgt, welches Reibräder (6) zum Transport der einzelnen Segmentstränge (2) mit gleicher Geschwindigkeit antreibt.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the synchronization of the individual segment strands ( 2 ) by means of a drive motor ( 7 ) connected bevel gear be ( 8th ), which friction wheels ( 6 ) for transporting the individual segment strands ( 2 ) drives at the same speed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung bei Einsatz von lösbar ausgebildeten Fügemitteln für die Herstellung des Hohlprofilstranges (3) derart ausgebildet ist, dass sie gleichzeitig zum Trennen des Hohlprofilstranges (3) in einzelne Segmentstränge (2) und zu deren Aufwickeln auf die Vorratsrollen (4) eingesetzt wird.Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the device when using detachable joining means for the production of the hollow profile strand ( 3 ) is formed such that it simultaneously for separating the hollow profile strand ( 3 ) into individual segment strands ( 2 ) and for winding onto the supply rolls ( 4 ) is used. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlprofilstrang (3) fest mit der Vorrichtung (1) verbunden ist.Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the hollow profile strand ( 3 ) firmly with the device ( 1 ) connected is.
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