DE1504350A1

DE1504350A1 - Verfahren zum Herstellen von biege- und drehfesten Schalenbauteilen in Form von Flugzeug-Tragfluegeln,-Ruempfen,Luefterfluegeln od.dgl. aus glasfaserverstaerktem Kunststoff

Info

Publication number: DE1504350A1
Application number: DE19631504350
Authority: DE
Inventors: Engen Hanle
Original assignee: HANLE E GEN
Current assignee: HANLE E GEN
Priority date: 1963-04-22
Filing date: 1963-04-22
Publication date: 1969-09-25
Also published as: CH430163A

Description

"Verfahren zum Herstellen von biege- und drehfesten Schalenbauteilen in Form von Flugzeug-Tragflügeln, -Rümpfen, Lüfterflügeln od. dgl. aus glasfaserverstärktem Kunststoff nach Paent . . 0 ... (Patentanmeldung H 45 147 X/39a)." Die Erfindung erstreckt sich auf ein Verfahren zum Herstellen von biege- und drehfesten Schalenbauteilen in Form von Flugzeug-Tragflügeln, -Rümpfen, Lüfterflügeln od. del. aus glasfaserverstärktem Kunststoff nach Patent...... (Patentanmeldung H 45 147 X/39a). In dem Hauptpatent ist bereits vorgeschlagen worden, derartige mehrschichtige Schalenkörper unter Verwendung von die Schalen-Innenwände bildenden Kernkörpern aufzubauen, die mit Hilfe besonderer negativer und/oder poeitiver Kernformen hergeatellt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das im Hauptpatent bescriebene Herstellungsver ahren hinsichtlich des erforderlichen Vorrichtungsaufwandes su vereinfachen und gleichzeitig die Arbeitszeit zu verkürzen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss unter Verzicht auf das auch ii Hauptpatent als im Pertigbauteil entbehrlich geschilderte Füllmaterial aus "Styropor" od. dgl. zwischen der Schalen-Innen und -Aussenwand dadurch gelöst, das die die Schalen-Innenschicht bildenden Kernkörper auf Positivkernen mit den Hohlräumen des Schalenbauteiles angepassten Aussenformen und mit den einzubringenden Verstärkungen entsprechenden Ausnehmungen in ihrer Oberfläche aus kunstharzgetränktem Glasfasergewebe geformt, nach dem Erhärten - z. B. unter Aufschneiden und wieder Verkleben einer Längsnaht - von den Positivkernen abgenommen. sodann mit den aus kunstharzgetränkten Glasfasersträngen bestehenden Verstärkungen versehen und schliesslich mit den in Bauteil-Längsrichtung ver- Iertigbauteiles abgenommen wird. Auf diese Weise lassen sich die zum Herstellen von Schalenbauteilen nach dem erfindungsgemässen Verfahren benötigten Positiv-Kerne der Kernkörper und die Negativform des Fertigbauteiles in besonders material- und arbeitssparender Weise mit höchster Nassgenauigkeit der verschiedenen Vorrichtungsteile anfertigen.
Weistere vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispielse an Hand der Zeichnung mit neun Abbildungen. Von diesen zeigen im einzelnen: Fiö. 1 einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Lüfterflügel im Querschnitt, Fig. 2 einen die Schalen-Innenwand bildenden Kernkörper für den Nasenteil des Lüfterflügels nach Fig. 1 auf dem zuseiner Anfertigung dienenden Positivkern im Querschnitt, Fig. 3 den gleichen Kernkörper mit darauf geformtem Positivkern im TEil-Längsschnitt gemäss der Linie I III in Fig. 2, Fig. 4 den gleichen Kernkörper für den Nasenteil des Lüfterflügels nach Fig. 1 nach dem abnehmen vom Positivkern mit darauf angebrachten quer bzw. schräg zur Bauteillängsachse verlaufenden Verstärkungen, Fig. 5 5 wiederum einen Teil-Längsschnitt gemäss der Linie V-V durch den Nasen-Kernkörper im gleichen Bauzustand der Fig. 4, Fig. 6 nochmals den gleichen Nasen-Kcrnkörper gemäss itig. 4 im Teilgrundriss, -Fig. - den gleichen Lüfterflügel wie in lig. 1 während laufenden ebenfalls aus kunstharzgetränkten Glasfasersträngen bestehenden Gurten und uer wiederum aus kunstharzgetränkten Glasfasergewebe bestehenden Schalen-Aussenschicht in einer Negativform des Fertigbauteiles unter einem inneren Anpressdurck gemeinsam auspolymerisiert werden. Bei den auf diese Weise hergestellten Schalenbauteilen liegen die Schalen-Intien- und -ussenwände in den Bereichen zwschen den Verstärkungen bzw. Holmgurten unmittelbar aufeinarlder, wodurch eine erheblich höhere örtliche I?t stigk eit der schale gegen senkrecht zur Wand gericntete insbesondere punktförmige Belastungen erzielt wird, als es bei einer Trennung der beiden Schalenwände durch ein verhältnism ssig weiches Füllmaterial der Pall ist. Gleichzeitig werden bei aem erfindungsgemässen abgewandelten Herstellungsverfahren die besonderen negativformen für die Kernkörper eingespart, was vor allem für die Anfertigung von Schalenbauteilen mit grösseren Abmessungen die aufzuwendenden Vorrichtungskosten und Arbeitszeiten wesentlich verrin£ert.
Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, die zum Auspolymerisieren der Bauteile unter innerem Anspressdruck dienende Negativform des Fertigbauteiles mit einer äusseren druckfesten Hülle zu umgeben, die es gestattet, auch auf die Auseenseite der Negativform einen zumindest angenähert gleichgrossen Überdruck aufzubringen, wie er zum Anpressen der beiden Schalenwände gen (tie Innenseite der Negativform benutst wird. Hierdurch wird die Siegebeanspruchung der Negativform auf einen Bruchteil herabgemindert, so dass vor allem bei der herstellung von Bauteilen mit grösseren Äbmessungen das Gewicht und die Kosten der Negativform wesen-tlich verringert bzw. bei gleichem Aufwand für die Form deren Steifigkeit wesentlich erhöht und damit die Genauigkeit der lussenkonturen des Fertigbauteiles entsprechend verbessert werden kann.
Im weitt:ren Ausbau des erfindungsgemässen Verfahrens werden die Positivkerne lul Herstellen der Schalen-ternkörper vorteilhaft durch Unterteilen und Bearbeiten eines einzigen Ur-Kernes gebildet, von dem zuvor unter Auffüttern um ein der Summe von Schalen-Innen-und Aussenwandstärke entsprechendes Mass die Negativfori des des gemeinsamen Auspolymerisierens der Kernkörper mit ihren Verstärkungen und den in Bauteillängsrichtung verlaufenden Gurten sowie der Schalen-Aussenwand in einer die Aussenform des Fertigbauteiles bestimmenden Negativform, Fig. 8 nochmals den gleichen Lüfterflügel wie in Fig. 1 während des Auspolymersisterens in einer die Außenform des Fertigbauteiles bestimmenden Negativform mit einer Einrichtung zum zusätzlichen Aufbringen von Überdruck auch auf die Aussenseite der Negativform und Fig. 9 einen zuerst zum Anfertigen der Negativform für das Fertigbau-Geil dienenden und anschliessend in die Positivkerne für die Stützkerne zerteilten Ur-Kern für den Schalenflügel nach rig. 1.
Das in Fig. 1 der Zeichnung im Querschnitt dargestellte Schalenbauteil in k'orm eines Lüfterflügels besteht im wesentlichen aus einer doppelwandigen Schale, die von einer die Aussenkontur bildenden Schicht 15 und zwei die inneren Wandungsteile ergebenden Stützkörper 1 bzw. 2 für den Nasen- bzw. Hinterkasten des Flügels mit quer und/oder schräg zur Bauteil-Längsachse verlaufenden Verstärkungen 11 bzw. 12 gebildet werden und aus den in Bauteillängsrichtung angeordneten Gurten 13 bzw. 14. Die Schalenwände 1,2,15 des Bauteiles bestehen uabei aus kunstharzgetränktem alasfasergewebe mit vorzugsweise schräg zur Längsachse verlaufenden Fasern und die Verstärkungen 11, 12 sowie die Gurte 13, 14 aus kunstharzgetränkten Glasfusersträngen. Die Herstellung des Schalenbauteiles erfolgt in den an Hand der Figuren 2 bis 8 erläuterten Verfahrensschritten. Zunächst werden gemäss den Piguren 2 und 3 durch Auflegen von kunstharzgetränkten Glasfasergeweben auf Positivkerne 5 bzw. 5' für den Flügelnasen- bzw. den FlUgelhinterteil mit Aussparungen 9,91 bzw. 10, 10' in ihrer Oberfläche die nach dem Zusammenbau die Schalen-Innenwandungen bildenden Stützkerne 1 und 2 hergestellt. Nach dem Erhärten der Stützkerne werden diese unter Anbringen eines Längsechlitzes 17, 17'vorzugsweise an der Vorder- und/oder Hinterkante in Richtung des Pfeiles 18 von den Posivkernen 5 bzw. 5' abgezogen und danach die Schlitze 17 bzw. 17' z. B. durch Aufkleben von Laschen 19 bzw. 19t wieder verschlossen (Fig. 4). Anschliessend werden in die entspreohenden rillenförmigen Aussparungen 20 bzw. 21 der Kernkörper 1 bzw. 2 gemäss den Figuren 4 bis 6 die quer und/oder schräg zu der Bauteillängsachse verlaufenden Verstärkungen 11 bzw.
12 eingelegt (Fig. 5 und 6). Zuletzt werden die Kernkörper 1 und 2 mit den Verstärkungen 11, 12 unter Zwischenfügen der aus kunstharzgetränkten Glasfasersträngen bestehenden Gurte 13 und 14 sowie auflegen der aus kunstharzgetränktem Glasfasergewebe bestehenden Schalen-Aussenwand 15 in die zweiteilige Negativform 16, 16' eingebracht und unter einem von innen auf die Kernkörper 1 und 2 einwirkenden Uberdruck gegebenenfalls unter Wärmezufuhr gemeinsam auspolymerisiert (Fig. 7 und 8). Der in Figur 8 dargestellte Querschnitt durch den Lüfterflügel während des letzten Verfahrensschrittes unterscheidet sich von dem gleichartigen Querschnitt in Fig. 7 lediglich durch eine auf der Aussenseite der zweiteiligen Negativform 16, 16' mit Hilfe der Spannmittel 23, 23'zusätzlich angebrachte druckfeste Hülle 24, 24', die es gestattet, die Form 16, 16' auch von aussen mit einem zumindest angenähert gleichgrossen Uberdruck zu beaufschlagen, wie er zum Anpressen des Schalenbauteiles gegen die Innenseite der Negativform in den Innenräumen der Kernkörper 1 und 2 erzeugt wird.
Die Positivkerne 5 bzw. 5' zum Formen der Kernkörper 1 bzw. 2 werden zweckmässig gemäss Fig. 9 aus einem einzigen Ur-Kern 21 durch Unterteilen mittels eines oder mehrerer Trennschnitte 22 und Bearbeiten der Aussparungen 9 bis 10' für die einzulegenden Verstärkungen und gurte gewonnen. Der Ur-Kern kann dabei in seiner Grundform unter Auffüttern um ein Maas, das der-Summe von Schalen-Innen- und Aussenwandetärke entspricht, vorteilhaft auch zum Anfertigen der Negativform 16, 16' des Pertigbauteiles benutzt werden.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstelien von biege- und drehfesten Schalenbaut eilen in Form von Flugzeug-Tragflächen, -Rümpfen, Lüfterflügeln od. dgl. aus glasfaserverstärktem Kunststoff unter Verwendung von mit quer und/oder schräg zur Bauteil-Längsachse verlaufenden Verstärkungen versehenen Schalen-Kernkörpern nach Patent . . . . . . . (Patentanmelaung H 45 147 p/39a), dadurch gekennzeichnet, dass die die Schalen-Innenschicht bildenden Kernkörper (1,2) auf Positivkerenen (5,5') mit den Hohlräumen des Schalenbauteiles angepassten Aussenformen und mit den einzubringenden Verstärkungen entsprechenden Ausnehmungen (9,10) in ihrer Oberfläche aus kunstharzgetränktem Glasfasergewebe geformt, nach dem Erhärten - z. B. unter Aufschneiden und wieder Verkleben einer Längsnsht (17) - von den Positivkernen (5,5') abgenommen, sodann mit den aus kunstharzgetränkten Glasfasersträngen bestehenden Verstärkungen (11,12) versehen und schliesslich mit den in Bauteil-Längsrichtung verlaufenden ebenfalls aus kunstharzgeträndkten Glasfasersträngen bestehenden Gurten (13,14) und der wiederum aus kunstharzgetränktem Glasfasergewebe bestehenden Schalen-Aussens chicht (15) in einer Negativform (16,16') des Pertigbauteilea unter einem inneren lnpressdruck gemeinsam auspolymerisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativform für das Auspolymerisieren des Schalenbauteiles mit einer äueseren druckfesten Hülle (24,24') umgeben wird zum Aufbringen eines äusseren Überdruckes rls Ausgleich für den zum Anpressen an die Negativform (16,16') dienenden inneren Überdruckes in den Kernkörpern (1 und 2).
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positivkerne (5,5') zum Herstellen der Schalen-Kernkörper (1,2) durch Aufteilen und Bearbeiten eines einzigen Ur-Kernes gebildet werden, von dem suvor unter Auffüttern um ein der Summe von Schalen-Innen- und Aussenwandstärke entsprechendes Mass die Negativform (16,16') des Fertigbauteiles abgenommen wird.