DE2301180A1 - CELLS AND COMB STRUCTURE OR -BUILDING PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING IT - Google Patents

CELLS AND COMB STRUCTURE OR -BUILDING PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING IT

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DE2301180A1
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Description

DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR 2 HAMBURO ,DIPL.-ING. OR KRETZSCHMAR 2 HAMBURO ,

BEIM STROHHAUSE 34 PATENTANWALT RUF O4H/24 6743 AT STROHHAUSE 34 PATENT Attorney RUF O4H / 24 6743

The Boeing Company -' ·.The Boeing Company - '·.

SEATTLE / USASEATTLE / USA

Anwaltsakte: 4294-Lawyer File: 4294-

Zellen- bzw. Wabenstruktur- bzw. -bauplatte sowie Verfahren zu deren HerstellungCell or honeycomb structure or building panel and processes for their production

Für diese Anmeldung wird die Priorität derFor this registration the priority is the

US-Anmeldung No. 257 315 vom 23. März 1972U.S. application no. 257 315 of March 23, 1972

in Anspruch genommenclaimed

Die Erfindung betrifft eine Zellen- bzw. Wabenstruktur- bzw. -bauplatte, insbesondere eine Honigwabenstruktur- bzw. -bauplatte, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to a cell or honeycomb structure or building panel, in particular a honeycomb structure or building panel, and a method for their production.

Honigwabenstrukturplatten, wie beispielsweise von der Art, wie sie in Flugzeugen, insbesondere in Hubschraubern benutzt werden, sind sehr hohen Vibrationspegeln ausgesetzt. Der hohe Vibrationspegel verursacht oftmals kleine Unterbrechungen oder Risse, Spalte, Sprünge o.dgl. in der Bindemittelschicht, welche die Überzugsplatte mit dem Honigwabenkern verbindet, wodurch feuchtigkeitsbeladene Luft in die Zellen des Honigwabenkerns eintreten kann. Die Feuchtigkeit in einer einzelnen Zelle kann sich über eine Zeitdauer" hinweg durch zusätzliche Unterbrechungen in der Bindemittelschicht in benachbarte Zellen ausbreiten.Honeycomb structural panels, such as the type used in airplanes, particularly in helicopters are exposed to very high levels of vibration. The high level of vibration often causes small interruptions or cracks, gaps, cracks or the like. in the binder layer that connects the cover plate to the honeycomb core, whereby moisture-laden air can enter the cells of the honeycomb core. The moisture in a single Cell can become adjacent to one another over a period of time due to additional interruptions in the make coat Spread cells.

Diese Feuchtigkeit führt zu zwei Hauptproblemen. Die Feuchtigkeit unterstützt einen Korrosionsvorgang im .Honigwabenkern,This moisture creates two main problems. The moisture supports a corrosion process in the honeycomb core,

KONTEN1 DRESDNER BANK, KONTO-NR. 9 229 371 · POSTSCHECK HAMBURO NR. 193766 ACCOUNTS 1 DRESDNER BANK, ACCOUNT NO. 9 229 371 POSTAL CHECK HAMBURO NO. 193766

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durch den die strukturelle bzw. bauliche Festigkeit des Rotorblatts und dadurch dessen nutzbare Lebensdauer herabgesetzt wird. Darüberhinaus wird, sofern sich eine genügende Feuchtigkeitsmenge in den Zellen des Honigwabenkerns ansammelt-, die Gewichtsverteilung des Rotorblatts beeinflußt, was zur Folge hat, daß das Hubschrauberrotorblatt einen Zustand annimmt, in dem. es nicht mehr ausgewuchtet ist. Diese Erscheinungen sind insbesondere in tropischen Bereichen von schwerwiegender Bedeutung.through which the structural or structural strength of the rotor blade and thereby its useful life is reduced. In addition, provided there is a sufficient amount of moisture accumulates in the cells of the honeycomb core, influences the weight distribution of the rotor blade, which results in has that the helicopter rotor blade assumes a state in which. it is no longer balanced. These appearances are of particular importance in tropical areas.

Die vorerwähnten Schwierigkeiten werden mit der Erfindung dadurch überwunden, daß eine dünne Schicht von elastischem bzw. federndem gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material in die Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht, welche die Überzugsplatte mit dem Honigwabenkern der Honigwabenstrukturplatte verbindet, eingelegt bzw. eingefügt wird. Die energieabsorbierenden Eigenschaften des elastischen bzw. federnden Materials haben niedrigere Belastungen·auf die Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht zur Folge, wodurch die Entstehung von Spalten, Rissen, Sprüngen o.dgl. in dem in der Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht benutzten Material ausgeschaltet oder doch zumindest auf ein Minimum herabgesetzt wird. Außerdem wird auch in dem Falle eine Abdichtung erreicht, wenn sich kleine Risse, Spalten, Sprünge o.dgl. in der Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht ausbreiten oder darin entstehen, und zwar dadurch, daß die dünne Schicht aus elastischem bzw. federndem Material als eine undurchlässige Barriere gegen Feuchtigkeit wirkt und dadurch verhindert, daß Feuchtigkeit die Zellen der Honigwabenstruktur erreicht.The aforementioned difficulties are thereby overcome with the invention overcome that a thin layer of elastic or resilient hardened or cured elastomeric material into the binding agent or connecting layer, which connects the cover plate with the honeycomb core of the honeycomb structure plate connects, inserted or inserted. The energy-absorbing properties of the elastic or resilient material have lower loads · on the binder or connecting layer result, whereby the formation of gaps, cracks, cracks or the like. in that in the binder or tie layer material used is switched off or at least reduced to a minimum. Also will A seal is also achieved in the event that there are small cracks, crevices, cracks or the like. in the binder or tie layer spread or arise in it, in that the thin layer of elastic or resilient Material acts as an impermeable barrier to moisture, thereby preventing moisture from penetrating the cells of the Honeycomb structure achieved.

Gemäß der Erfindung schützt eine dünne Schicht von elastischem bzw. federndem gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material die freiliegende Kantenfläche des Zellen- bzw. Honigwabenkerns. Das elastische elastomere Material kann so vorgesehen sein, daß es sich nur über eine relativ kurze Entfernung zwischen der Überzugsplatte und dem Zellen- bzw. Honig-According to the invention, a thin layer of elastic or resilient hardened or hardened elastomeric material protects the exposed edge surface of the cell or honeycomb core. The elastic elastomeric material can thus be provided be that there is only a relatively short distance between the coating plate and the cell or honey

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wabenkern erstreckt. Es ist jedoch auch möglich, das dünne elastische Material derart vorzusehen, daß es sich vollständig durch die Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht erstreckt und dadurch den Zellen- bzw. Wabenkern vollständig umhüllt.honeycomb core extends. However, it is also possible to use the thin to provide elastic material such that it extends completely through the binder or tie layer and thereby completely envelops the cell or honeycomb core.

Eine der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Honigwabenstrukturplatten der hier erörterten grundsätzlichen Art bestand in der Art und Weise der Einstellung des Bindemittelschichtmaterials zwischen den Überzugsplatten und dem Honigwabenkern derart, daß sich eine Schicht von gleichmäßiger Dicke ergab. Nach dem Stande der Technik wurde das Bindemittelschichtmaterial entweder direkt auf die Überzugsplatten oder auf den Honigwabenkern aufgebracht, und zwar vor der Vereinigung der Komponenten. Oder es wurde ein Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff verwendet, wobei das Bindemittelschichtmaterial auf dieses Tuch aufgebracht und dieses Tuch später zusammen mit dem Bindemittelschichtmaterial zwischen die Überzugsplatten und den Honigwabenkern eingelegt wurde, um auf diese Weise eine ebene bzw. gleichmäßige Verteilung des Bindemittelschichtmaterials zu erreichen. Das Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff bleibt dauernd in der Bindemittel- bzw. Verbindungsschicht zwischen den beiden Teilen eingebettet. Daher besteht ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß es eine dünne Schicht von elastischem Material als Ersatz für das Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinenoder Baumwollstoff in dem gerade erwähnten Verfahren benutzt.One of the difficulties in manufacturing honeycomb structural panels of the basic type discussed here was the manner in which the make coat material was adjusted between the cover plates and the honeycomb core in such a way that a layer of more uniform Thickness revealed. In the prior art, the make coat material was either applied directly to the facing boards or applied to the honeycomb core before the components are combined. Or a cloth made of light Coarsely woven linen or cotton fabric is used, the binder layer material being applied to this cloth and this cloth later together with the binder layer material between the cladding panels and the honeycomb core was inserted in order to achieve an even or even distribution of the binder layer material in this way. The cloth made of light, coarsely woven linen or cotton fabric remains permanently embedded in the binding agent or connecting layer between the two parts. Hence there is an additional advantage of the method according to the invention is that it is a thin layer of elastic material used as a substitute for the cloth made of light, coarsely woven linen or cotton fabric in the process just mentioned.

Mit der Erfindung wird in erster Linie eine verbesserte Zellen- bzw. Wabenstrukturplatte zur Verfügung gestellt, die gegen das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise das Eindringen von feuchtigkeitsbeladener Luft, in die Zellen, insbesondere in die.Honigwabenzellen, abgedichtet sind, ohne daß es zu einem unbefriedigenden Verlust von struktureller bzw. baulicher Festigkeit im Vergleich zu nichtabgedichteten »strukturen kommt.The invention primarily provides an improved cellular or honeycomb structure panel which against the penetration of foreign substances, such as the penetration of moisture-laden air, into the cells, in particular in die.Honigwabenzellen, are sealed without resulting in an unsatisfactory loss of structural or structural strength compared to unsealed »structures.

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Weiterhin wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Zellen- bzw. Wabenstrukturplatten zur Verfügung gestellt.The invention also provides a method of production such cell or honeycomb structure panels made available.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand einiger in den Figuren 1 bis 6 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:The foregoing and other advantages and features of the invention are particularly preferred below with reference to some of those shown in principle in FIGS. 1 to 6 of the drawing Embodiments explained in more detail. In the various figures of the drawing the same parts are with the provided with the same reference numerals. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Hubschrauberrotorblattes, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist;1 is a perspective view of a helicopter rotor blade, constructed in accordance with the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht eines Teils des in Figur 1 gezeigten Hubschrauberrotorblattes, wobei Teile herausgebrochen sind;Fig. 2 is a perspective detailed view of part of the helicopter rotor blade shown in Figure 1, wherein Parts have broken out;

Fig. 2A eine Schnittansicht längs der Linien 2A-2A der Figur 2;Figure 2A is a sectional view taken along lines 2A-2A of the Figure 2;

Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht einer typischen Waben-Strukturplatte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der Teile herausgebrochen sind;3 shows a perspective detailed view of a typical honeycomb structure plate according to a further exemplary embodiment the invention with parts broken out;

Fig. JA eine Schnittansicht längs den Linien 3A-3A der Figur 3; Figure JA is a sectional view taken along lines 3A-3A of Figure 3;

Fig. 4- einen auseinandergezogenen Schnitt der Zellen-Überzugs-Verbindungsstelle einer Platte gemäß der vorliegenden Erfindung;Figure 4- is an exploded section of the cell-coating interface a plate according to the present invention;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Strukturplatte nach der Erfindung, die einem Ablösetest unterworfen wird; und5 shows a schematic representation of a structured plate according to the invention, which is subjected to a peel test; and

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Fig. 6 einen auseinandergezogenen Schnitt der in Figur 3 gezeigten Platte.FIG. 6 is an exploded section of the line shown in FIG plate shown.

Die Erfindung ist allgemein auf Zellen- bzw. Waben-Strukturplatten verschiedenster Formen anwendbar, obgleich in der folgenden Beschreibung bestimmte Formen erläutert werden. In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Hubschrauberrotorblatt 12 veranschaulicht, das normalerweise einen Teil eines Hubschraubers bildet und an diesem angebracht ist. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die Erfindung überall dort Anwendung finden kann, wo Zellen-Strukturplatten, insbesondere Waben-Strukturplatten, benutzt werden. Im vorliegenden Beispiel umfaßt das Rotorblatt 12 einen Abstromkantenabschnxtt 14, der unter Verwendung der Zellen- bzw. Waben-Strukturplatte nach der Erfindung aufgebaut ist.The invention is generally applicable to cellular or honeycomb structural panels of various shapes, albeit in the following Description of certain forms are explained. In Figure 1, an embodiment of the invention is in connection illustrated with a helicopter rotor blade 12 which normally forms part of a helicopter and attached to this. It is readily apparent that the invention can be used wherever Cell structure plates, in particular honeycomb structure plates, can be used. In the present example, the rotor blade comprises 12 a downstream edge section 14, which is made using the cellular or honeycomb structure panel according to the invention is constructed.

Wie in den Figuren 2 und 2A gezeigt ist, besitzt der Abströmkantenabschnitt einen honigwabenförmigen Kern, der nachstehend abgekürzt als Honigwabenkern 16 bezeichnet ist. Der übliche Honigwabenkern besitzt zwei Arten von Flächen, nämlich die Handflächen 18 und die offenen Flächen 20.As shown in Figures 2 and 2A, the trailing edge portion has a honeycomb-shaped core, which is hereinafter referred to as honeycomb core 16 for short. The usual one The honeycomb core has two types of surfaces, namely the palms 18 and the open surfaces 20.

In Übereinstimmung mit der in Verbindung mit Waben-Strukturplatten angewandten konventionellen Praxis ist eine Überzugplatte 22 starr mit der offenen Fläche 20 des Honigwabenkerns 16 verbunden, und zwar erfolgt diese Verbindung durch ein Bindeverfahren, bei dem ein Bindemittel-Schichtmaterial 24 benutzt wird. Für diese Anwendung kann jedes befriedigende Material benutzt werden, obgleich allgemein verschiedene Epoxydharze benutzt werden. Ein derartiges Epoxydharz, das verwendet werden kann, ist Acrylonitrilepoxy. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, wird die Randfläche eines Honigwabenkerns konventioneller Waben-Strukturplatten durch eine Randabdeckung geschützt. Die Randabdeckung ist mit der Randfläche durch Verwendung eines Epoxyschaumklebematerials ver-In accordance with conventional practice used in conjunction with honeycomb structural panels is a cladding panel 22 rigidly connected to the open surface 20 of the honeycomb core 16, and this connection is made by a Binding method in which a binder layer material 24 is used. Any satisfactory material can be used for this application, although generally different Epoxy resins can be used. One such epoxy resin that can be used is acrylonitrile epoxy. Although in the The drawing is not shown, the edge surface of a honeycomb core conventional honeycomb structure panels are protected by an edge cover. The edge cover is with the edge face by using an epoxy foam adhesive material

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bunden. Ein Beispiel eines derartigen Schaums ist das unter der Bezeichnung FM-37 von der American Cyanimide Corporation hergestellte Material. Die Randabdeckung wurde aus thermoplastischen Materialien hergestellt; ein bestimmtes Material aus dieser Gruppe ist Polyphenylenoxyd. In diesen Strukturen gemäß dem Stand der Technik brachten das Bindemittel-Schichtmaterial und die Randabdeckung oft kleine Fehlstellen hervor, wie Risse, Spalten, Sprünge o.dgl. sowie teilweise Abtrennungen vom Kern, wodurch der Eintritt von feuchtigkeitsbeladener Luft in die Kernzellen ermöglicht wurde.bound. An example of such a foam is below called FM-37 from American Cyanimide Corporation manufactured material. The edge cover was made from thermoplastic Materials made; A particular material from this group is polyphenylene oxide. In these structures according to the prior art, the binder layer material and the edge covering often produced small imperfections, such as cracks, crevices, cracks or the like. as well as partial separations from the core, thereby allowing the entry of moisture-laden Air was allowed into the core cells.

Mit der vorliegenden Erfindung, die beispielsweise in den Figuren 2 und 2A der Zeichnung veranschaulicht ist, wird dieses Problem überwunden, und zwar dadurch, daß man ein flächiges Material, insbesondere eine Platte 28, aus dünnem elastischem Material als Randabdeckung anstelle des nach dem Stande der Technik verwendeten thermoplastischen Materials benutzt. Die dünne Platte aus elastischem Material wird an der Randfläche 18 des Wabenkerns befestigt, indem man, wie in Strukturen nach dem Stande der Technik, einen Epoxyklebstoffschaum, beispielsweise das vorerwähnte FM-37, verwendet. Ein primärer Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und den Strukturen nach dem Stande der Technik besteht, zusätzlich zur Verwendung einer dünnen Platte aus gehärtetem elastischem Material, in der Einfügung dieser Platte in die Bindungsschicht 24·, welche die Überzugplatte 22 mit der offenen Fläche 20 des Wabenkerns verbindet.With the present invention, which is illustrated for example in Figures 2 and 2A of the drawing, is Overcome this problem, in that one sheet material, in particular a plate 28, made of thin elastic material as edge cover instead of after State of the art thermoplastic material used. The thin sheet of elastic material is attached the edge surface 18 of the honeycomb core by, as in structures according to the prior art, an epoxy adhesive foam, for example, the aforementioned FM-37 is used. A primary difference between the present invention and the prior art structures, in addition to using a thin sheet of hardened elastic material, in the insertion of this plate in the binding layer 24 ·, which the cover plate 22 with the open Surface 20 of the honeycomb core connects.

Es wird nunmehr auf die Figuren 3 und 3A Bezug genommen, die eine rechteckige Honigwaben-Strukturplatte 15 zeigen, die eine Abwandlung der Erfindung verkörpert. Abgesehen von der Form unterscheidet sich die Platte 15 von dem Abströmkantenabschnitt 14 der Figur 2 darin, daß sich die dünne Schicht 28 aus elastischem Material vollständig durch die Verbindungsbzw. Bindemittelschicht 24 erstreckt, welche die Überzugsplatte 22 mit der offenen Fläche 20 des Honigwabenkerns verbindet. Reference is now made to Figures 3 and 3A which show a rectangular honeycomb structural panel 15 which embodies a modification of the invention. Apart from the shape, the plate 15 differs from the trailing edge portion 14 of Figure 2 in that the thin layer 28 of elastic material completely through the connection or. Binder layer 24 extends which is the coating board 22 connects to the open surface 20 of the honeycomb core.

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Die Einfügung von elastomerem Material in die Bindemittelschicht, welche die Überzugsplatte mit dem Honigwabenkern verbindet, wurde bei Honigwaben-Strukturplatten nach dem Stande der Technik vorgenommen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen der vorliegenden Erfindung und diesen Strukturen naeh dem Stande der Technik besteht darin, daß sich bei der vorliegenden Erfindung das elastomere Material in einem gehärteten bzw. ausgehärteten Zustand vor der Herstellung der Honigwabenplatte befindet. In den Strukturen nach dem Stande der Technik befindet sich das elastomere Material vor der Herstellung in einem ungehärteten bzw. unausgehärteten oder fließfähigen bzw. flüssigen Zustand, obwohl dieses Material bei der Vollendung des Herstellungsvorgangs gehärtet bzw. ausgehärtet ist.The incorporation of elastomeric material into the binder layer, which connects the cover plate with the honeycomb core, was used in honeycomb structure panels according to the State of the art. A major difference between the present invention and these structures According to the prior art is that in the present invention, the elastomeric material in a cured or hardened state before the production of the honeycomb panel is located. In the structures according to the state In technology, the elastomeric material is in an uncured or uncured or prior to production flowable or liquid state, although this material has hardened or hardened upon completion of the manufacturing process. is cured.

Dieser Unterschied hat zwei wesentliche Wirkungen zur Folge; erstens beeinflußt er die Undurchlässigkeit der Struktur gegenüber Wasser, und zweitens beeinflußt er direkt die Festigkeit der Bindung, die bei der Verbindung der Überzugsplatte mit dem Honigwabenkern bzw. der Zellenstruktur erreicht wird.This difference has two major effects; firstly, it affects the impermeability of the structure to water, and secondly, it directly affects the Strength of the bond that is achieved when the cover plate is connected to the honeycomb core or the cell structure will.

Es sei nun auf Figur 4 Bezug genommen, die eine in Einzelheiten gehende Ansicht der Verbindung zwischen Überzug und Honigwabenkern zeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Verbindung in den vorhergehenden Figuren nur in einem schematischen Sinn gezeigt wurde. Bei der vorliegenden Erfindung hat die Einfügung des gehärteten bzw. ausgehärteten elastomerischen Materials 28 in die Bindemittelschicht 24 die Folge, daß es zu einer gleichmäßigen und dichten bzw. übereinstimmenden bzw. konsistenten Glättung ("filleting") des Bindemittel-Schichtmaterials 24 mit den Wänden des Zellen- bzw. Honigwabenkerns 16 kommt. Die Festigkeit der Bindung zwischen dem Überzug 22 und dem Zellen- bz-w. Honigwabenkern 16 ist ein direktes Ergebnis dieser gleichmäßigen Glättungswirkung des Bindemittel-Schichtmaterials 24. Diese gleichmäßige Glättung bzw. BindungReferring now to Figure 4, which is a detailed view of the connection between the liner and the honeycomb core shows. It should be noted that this connection in the preceding figures is only schematic Meaning was shown. In the present invention, the insertion of the cured or cured elastomeric Material 28 in the binder layer 24 the result that it becomes a uniform and dense or matching or consistent smoothing ("filleting") of the binder layer material 24 with the walls of the cell or honeycomb core 16 is coming. The strength of the bond between the cover 22 and the cellular or w. Honeycomb core 16 is a direct result this uniform smoothing effect of the binder layer material 24. This uniform smoothing or binding

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ist ein Ergebnis davon, daß das unausgehärtete bzw.·ungehärtete Bindemittelmaterial 24 während des Herstellungsvorganges durch ein Oberflächenspannungsphänomen an Ort und Stelle gehalten wird, welches bewirkt, daß das Bindemittelmaterial an dem gehärteten bzw. ausgehärteten elastomeren Material 28 anhaftet.is a result of the fact that the uncured or · uncured Binder material 24 in place during the manufacturing process by a surface tension phenomenon which causes the binder material to adhere to the cured elastomeric material 28 adheres.

Bei den Strukturen nach dem Stande der Technik wird ein Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff, dessen eine Seite mit einem Bindemittel-Schichtmaterial und dessen andere Seite mit einem ungehärteten bzw. unausgehärteten elastomeren Material beschichtet ist, derart zwischen dem Überzug und dem Zellen- bzw. Honigwabenkern angeordnet, daß das ungehärtete bzw. unausgehärtete elastomere Material am Überzug bzw. der Beplankung anliegt. Das Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff ist ein sehr poröses folienartiges Material, und infolgedessen besteht eine minimale Oberflächenspannung zwischen dem Bindemittelmaterial und dem Tuch. Das hat zur Folge, daß das ungehärtete bzw. unausgehärtete Bindemittelmaterial eine Tendenz hat, längs der Wände des Zellen- bzw. Honigwabenkerns zu fließen. Dieses Bestreben wird weiterhin aufgrund des Fließens des ungehärteten bzw. unausgehärteten elastomeren Material durch das aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff bestehende Tuch erhöht, wodurch das ungehärtete bzw. unausgehärtete Bindemittel-Schichtmaterial gezwungen wird, weiter längs der Wände des Honigwabenkerns zu fließen. Diese Fließwirkung hat manchmal zur Folge, daß sich an Stellen nahe der Mitte der Zellen des Honigwabenkerns kein Bindemittel-Schichtmaterial oder elastomerisches Material in Kontakt mit dem Überzug befindet. Diese Löcher machen die Platte empfindlicher für das Eindringen von V/asser. Diese Fließwirkung hat eine schlechte und ungleichmäßige Glättung zur Folge, wodurch die Festigkeit der Bindung herabgesetzt wird.In the structures according to the prior art, a cloth of light, coarsely woven linen or cotton fabric, its one side with a binder layer material and the other side with an uncured or uncured elastomeric material is coated, arranged between the cover and the honeycomb core that the uncured or uncured elastomeric material is in contact with the cover or the planking. The cloth made of light, Coarsely woven linen or cotton fabric is a very porous sheet-like material and, as a result, there is minimal Surface tension between the binder material and the cloth. This has the consequence that the uncured or uncured Binder material has a tendency to flow along the walls of the honeycomb core. This endeavor is still due to the flow of the uncured or uncured elastomeric material through the lightweight, Coarsely woven linen or cotton fabric increases existing cloth, whereby the uncured or uncured binder layer material is forced to continue flowing along the walls of the honeycomb core. This flow effect sometimes has As a result, there is no binder layer material or elastomeric material at locations near the center of the cells of the honeycomb core Material is in contact with the coating. These holes make the plate more sensitive to intrusion by V / ater. This flow effect results in poor and uneven smoothing, which reduces the strength of the bond is reduced.

Mit der vorliegenden Erfindung werden die vorerwähnten Schwie-With the present invention, the aforementioned difficulties

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rigkeiten überwunden, indem man eine volle und gleichmäßige Glättung herstellt, was zu einer erhöhten Festigkeit und damit zu weniger Fehlstellen, wie Risse, Spalte, Sprünge o.dgl. führt. Diese viel weniger vorhandenen Fehlstellen in Verbindung mit der undurchlässigen elastomeren dünnen Platte 28 führen zu einer kontinuierlichen, homogenen und undurchlässigen Barriere gegen Wasser. In Figur 4 ist die Dicke des bindenden Materials 24 an der Grenzfläche zwischen der Überzugsplatte 22 und den Wänden des Zellen- bzw. Honigwabenkerns 16 aus Zwecken der deutlicheren und klareren Veranschaulichung übertrieben. Infolge des Druckes, der während des Herstellungsverfahrens auf die Überzugsplatte 22 angewandt wird, ist die Dicke minimal im Vergleich zur Dicke des Bindemittelmaterials 24- an Stellen, die von bzw. gegenüber der Grenzfläche versetzt sind.overcome by creating a full and even smoothening, which leads to increased strength and thus to fewer defects, such as cracks, gaps, cracks or the like. leads. These much less existing imperfections are related with the impermeable elastomeric thin plate 28 result in a continuous, homogeneous and impermeable Barrier against water. In Figure 4 is the thickness of the binding material 24 at the interface between the cladding panel 22 and the walls of the honeycomb core 16 for purposes of clarity and clarity of illustration exaggerated. Due to the pressure applied to the overlay plate 22 during the manufacturing process, the Thickness minimal in comparison to the thickness of the binder material 24- at points which are offset from or opposite the interface are.

Die Einfügung einer gehärteten bzw. ausgehärteten Schicht aus elastomerem Material 28 in die Bindemittelschicht wurde bisher nicht als Lösung des Dichtungsproblems versucht, da man dachte, daß das eine unannehmbare Herabsetzung bzw. Verschlechterung der strukturellen Eigenschaften der Bindemittelschicht zur Folge haben würde. Es wurde erwartet, daß eine Abnahme in der Festigkeit auftreten würde, und zwar aufgrund der Tatsache, daß es im allgemeinen schwieriger ist, eine erfolgreiche Bindung zwischen dem Bindemittel-Schichtmaterial 24- und gehärteten bzw. ausgehärteten elastomeren Materialien im Vergleich zu ungehärteten elastomeren Materialien zu erreichen. Die Abnahme in der Festigkeit war auch aufgrund einer zusätzlichen Bindungsgrenzfläche bei dem vorliegenden Aufbau im Vergleich mit den Strukturen nach dem Stande der Technik zu erwarten. Die zusätzliche Grenzfläche ergibt sich daraus, daß beide Seiten der dünnen Schicht elastomeren Materials eine Grenzfläche mit dem Bindemittel-Schichtmaterial bilden, während dagegen in den Strukturen nach dem Stande der Technik nur eine Seite eine derartige Grenzfläche bildet. Jedoch wurde aufgrund von Untersuchungen gefunden, daß die Einfügung desThe incorporation of a cured or cured layer of elastomeric material 28 into the binder layer was made not yet attempted as a solution to the sealing problem as it was thought to be an unacceptable degradation the structural properties of the make coat. It was expected that one A decrease in strength would occur due to the fact that it is generally more difficult to obtain one successful bonding between the binder layer material 24 and cured or cured elastomeric materials compared to uncured elastomeric materials. The decrease in strength was also due to a additional bonding interface with the present structure compared to the prior art structures expected. The additional interface results from having both sides of the thin layer of elastomeric material form an interface with the binder layer material, whereas in the prior art structures only one side forms such an interface. However, it has been found from research that the inclusion of the

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elastischen Materials 28 in die Bindemittelschicht 24 der Zellen- bzw. Honigwaben-Strukturplatten, wie in den Figurenelastic material 28 in the binder layer 24 of the cellular or honeycomb structure panels, as in the figures

2 und 3 gezeigt, nicht zu einer strukturellen Herabsetzung bzw. Verschlechterung führte, wie vorher angenommen wurde, sondern vielmehr tatsächlich zu strukturellen Eigenschaften, die für viele Anwendungsfälle annehmbar sind.2 and 3, did not lead to a structural degradation or deterioration, as was previously assumed, rather, it actually results in structural properties that are acceptable for many applications.

Es sei nunmehr auf Figur 5 Bezug genommen, in der ein schematisches Schaubild einer Waben-Strukturplatte der in FigurReference is now made to FIG. 5, in which a schematic Diagram of a honeycomb structure panel in FIG

3 gezeigten Art veranschaulicht ist, welche einer als "Ablösebzw. Schältest" bekannten Prüfung unterworfen wird. Eine Kraft 30 wird auf die Überzugsplatte 22 ausgeübt, um dadurch die Überzugsplatte vom Wabenkern 16 abzutrennen, indem man die Bindemittelschicht einer Beanspruchung aussetzt, die diese zum Versagen bringen soll. Die Kraft, die zum Aufbrechen der Bindemittelschicht mit einer darin eingebetteten dünnen Schicht aus elastischem Material erforderlich ist, ist größer, als die Kraft, die ohne die darin eingefügte dünne Schicht aus elastischem Material notwendig ist.3 which is subjected to a test known as a "peel test". One Force 30 is applied to the cover plate 22 to thereby to separate the cover plate from the honeycomb core 16 by subjecting the binder layer to a stress which this to fail. The force required to break up the binder layer with a thin layer embedded in it Layer of elastic material required is greater than the force without the thin layer inserted in it made of elastic material is necessary.

Die Kombination der Scher- und Zugkräfte, die durch den "Ablöse- bzw. Schältest" erzeugt wird, ist der Kraftverteilung angenähert, die auf die Bindemittelschicht 24 an der Kante bzw. am Rand der Waben-Strukturplatte wirkt. Für eine Dicke des dünnen elastischen Materials von ungefähr 6,35 mm nimmt der Betrag der Kraft, die zum Aufbrechen der Bindemittelschicht im "Ablöse- bzw. Schältest" erforderlich ist, mit der Dicke des dünnen elastischen Materials 28 zu. Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, vorzugsweise die Dicke des dünnen elastischen Materials 28 so zu verändern, daß das Optimum struktureller Eigenschaften an der Kante bzw. dem Rand einer Zellen- bzw. Waben-Strukturplatte und an Stellen, die von der Kante bzw. dem Rand entfernt sind, vorhanden ist. Die dünne Schicht aus elastischem Material 28 ist daher vorzugsweise am Rande dicker, und zwar aufgrund der unterschiedlichen Belastungsverteilung, die auf die dünne Schicht aus elastischemThe combination of the shear and tensile forces generated by the "peel test" is the force distribution approximated, which acts on the binder layer 24 at the edge or on the edge of the honeycomb structure panel. For one Thickness of the thin elastic material of about 6.35 mm takes the amount of force that is required to break up the binder layer in the "peel test" with the Thickness of the thin elastic material 28 increases. With the invention it is proposed, preferably the thickness of the thin elastic material 28 to change so that the optimum structural properties at the edge or the edge of a Cell or honeycomb structure plate and in places that are removed from the edge or the edge, is present. The thin one Layer of elastic material 28 is therefore preferably thicker at the edge, due to the different load distribution, those on the thin layer of elastic

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Material an der Kante bzw. am Rand der Zellen- bzw. Wabenplatte wirkt. Für die Anwendung der Erfindung in Hubschrauberrotorblättern wurde gefunden, daß eine minimale strukturelle Degradation an von der Kante dar Zellen- bzw. Honigwaben-Strukturplatte Ή versetzten Stellen auftritt, wenn die dünne Schicht aus elastischem Material ungefähr 0,381 mm oder weniger Dicke aufweist. Die maximale Dicke variiert in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung der Erfindung und von dem Festigkeit serfordern!s bezüglich dieser Anwendung. Bezüglich der Anwendung bei Hubschrauberrotorblättern wurde gefunden, daß eine Dicke des elastischen Materials von wenigstens bis zu 6,35 mm längs der Kante einer Zellen- bzw. Honigwabenstrukturplatte annehmbare und zunehmende Festigkeitseigenschaften ergibt, wie durch den Ablöse- bzw. Schältest gezeigt wurde.Material at the edge or on the edge of the cell or honeycomb panel is effective. For the application of the invention in helicopter rotor blades it has been found that there is minimal structural degradation from the edge of the honeycomb structural panel Ή staggered spots occurs when the thin layer of elastic material is about 0.381 mm or less Having thickness. The maximum thickness will vary depending on the particular application of the invention and the strength requirements regarding this application. With respect to helicopter rotor blade application, it has been found that the resilient material has a thickness of at least up to 6.35 mm along the edge of a cellular or honeycomb structure panel gives acceptable and increasing strength properties, as by the peel test was shown.

Es sei darauf hingewiesen, daß jedes elastische Material 28, das gegenüber Strömungsmitteln undurchlässig ist, eine für diesen Zweck befriedigende Wirkung besitzt. Ein Beispiel eines speziellen elastischen Msterials 28, das verwendet wurde, ist Buna-N, das auch als Hitril-Butadien-Gummi bzw. -Kautschuk bekannt ist.It should be noted that each resilient material 28 that is impermeable to fluids has one for has a satisfactory effect for this purpose. An example of a particular elastic material 28 that has been used is Buna-N, also called nitrile butadiene rubber or rubber is known.

Typische Zellen- bzw. Bienenwabenstrukturplatten können mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden. Diese Verfahren umfassen im allgemeinen die Verfahrensschritte des Gestaltens und Ausbildens des Zellen- bzw. Honigwabenkerns und der Überzugsplatte. Diese Verfahren umfassen alle einen Schritt, bei dem das Bindemittelmaterial zwischen den Wabenkern und die Uberzugsplatte gebracht wird. Dieser letztere Verfahrensschritt läßt sich auf verschiedenen Wegen durchführen, beispielsweise durch Aufbringung des Bindemittelschichtmaterials direkt auf die Uberzugsplatten unter Verwendung eines bürsten- bzw. anstreichartigen Verfahrens, an das sich die lagemäßige Ausrichtung der Überzugsplatte bezüglich des Zellen- bzw. Honigwabenkerns anschlie'ßt. Übereinstimmend mit der Lehre der vorliegenden Erfindung ist dieser Verfahrensschritt schematischTypical cellular or honeycomb structural panels can be manufactured using various methods. These procedures generally comprise the process steps of shaping and forming the honeycomb core and the clad sheet. These methods all include a step in which the binder material between the honeycomb core and the Cover plate is brought. This latter process step can be carried out in various ways, for example by applying the binder layer material directly to the coating panels using a brush or painting-like method, to which the positional alignment of the cover plate with respect to the cell or honeycomb core then. In accordance with the teaching of the present invention, this process step is schematic

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in Figur 6 gezeigt. Vor dem Verbinden der Überzugsplatte 22 mit dem Honigwabenkern 16 der rechteckigen Honigwabenplatte wird das gehärtete elastische Material 28 auf beiden Seiten mit dem Epoxydbindemittelmaterial 24 bestrichen bzw. beschichtet. Der Wert dieses Verfahrens liegt darin, daß das elastische Material 28 als Träger für das Epoxydbindemittelmaterial 24 benutzt wird und materiell dazu beiträgt, daß es leicht und in einer Schicht von gleichmäßiger Dicke aufgebracht wird.shown in FIG. Before joining the cover plate 22 to the honeycomb core 16 of the rectangular honeycomb plate the cured elastic material 28 is painted or coated on both sides with the epoxy binder material 24. The value of this method is that the resilient material 28 acts as a support for the epoxy binder material 24 is used and materially contributes to its easy application in a layer of uniform thickness will.

Der Endverfahrensschritt des Herstellungsverfahrens ist das Härten bzw. Aushärten der Zellen- bzw. Honigwabenstrukturplatte. Nachdem das Bindemittelschichtmaterial zwischen den Zellen- bzw. Honigwabenkern und die Überzugsplatte unter Verwendung des gehärteten elastischen Materials wie ein Tuch aus leichtem, grobgewebtem Leinen- oder Baumwollstoff vorgesehen worden ist, wird die gesamte Zellen- bzw. Honigwabenplatte gehärtet bzw. ausgehärtet, indem sie für sechzig bis neunzig Minuten auf eine Temperatur im Bereich von 115»56° C bis 126,67° G (240 bis 260° S1) erwärmt wird.The final process step of the manufacturing process is the hardening or hardening of the cellular or honeycomb structure plate. After the binder layer material has been provided between the cell or honeycomb core and the cover plate using the hardened elastic material such as a cloth made of light, coarsely woven linen or cotton fabric, the entire cell or honeycomb plate is hardened or cured by being used for is heated for sixty to ninety minutes to a temperature in the range of 115 »56 ° C to 126.67 ° G (240 to 260 ° S 1).

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung insbesondere eine Zellen- bzw. Honigwabenstrukturplatte, die abgedichtet ist, um das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen der Überzugsplatte und dem Zellen- bzw. Honigwabenkern in die Zellen des letzteren zu verhindern. Eine dünne elastische Platte aus gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material ist in die Bindemittelschicht zwischen der Überzugsplatte und dem Zellen- bzw. Honigwabenkern bei minimaler Degradation der strukturellen Eigenschaften eingefügt.In summary, the invention relates in particular to a honeycomb structure panel that is sealed, the penetration of moisture between the cover plate and the cell or honeycomb core into the cells of the latter to prevent. A thin elastic plate made of hardened or hardened elastomeric material is in the binder layer between the cover plate and the cell or honeycomb core with minimal structural degradation Properties inserted.

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Claims (11)

PatentansprücheClaims Zellen- bzw. Wabenstruktur- bzw. -bauplatte, insbesondere Honigwabenstruktur- bzw. -bauplatte, gekennzeichnet durch einen Zellen- bzw. Wabenkern (16), insbesondere einen Honigwabenkern; eine Überzugs- bzw. Beplankungsplatte (22); eine dünne Platte (28) aus gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material, die für Wasser undurchlässig sowie zwischen den Zellen- bzw. Wabenkern (16) und die Überzugs- bzw. Beplankungsplatte (22) gelegt bzw. eingefügt ist $ und Bindemittel (24) zum Anbringen bzw. Befestigen des gehärteten bzw. ausgehärteten elastomeren Materials an der Überzugs- bzw. Beplankungsplatte (22) und an dem Zellen- bzw. Wab-enkern (16); wobei das Bindemittel an letzterem und dem elastomeren Material befestigt wurde, während die Struktur- bzw. Bauplatte gehärtet bzw. ausgehärtet wurde, so daß dadurch das Bindemittel veranlaßt wurde, Leisten, Bänder, Stege, Ränder, Hohlkehlen, Rundungen, Eckverstärkungen o.dgl. von gleichmäßiger und konsistenter bzw. gleichbleibender bzw. übereinstimmender Form in der Grenzschicht zwischen den Zellen- bzw. Wabenkern (16) und der dünnen elastomeren Platte (28) auszubilden. Cell or honeycomb structure or building panel, in particular honeycomb structure or building panel, characterized by a cell or honeycomb core (16), in particular a honeycomb core; a covering or planking plate (22); a thin plate (28) made of hardened or hardened elastomeric material which is impermeable to water as well as between the cell or honeycomb core (16) and the covering or planking plate (22) placed or is inserted $ and binding agent (24) for attaching or Attaching the hardened or hardened elastomeric material to the covering or planking plate (22) and on the cell or honeycomb core (16); wherein the binder is attached to the latter and the elastomeric material was while the structural or building board was hardened or cured, so that thereby causes the binder was, strips, ribbons, webs, edges, fillets, curves, corner reinforcements or the like. of even and consistent or constant or matching shape in the boundary layer between the cell or honeycomb core (16) and the thin elastomeric plate (28). 309840/1166309840/1166 2. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gehärtete bzw. ausgehärtete elastomere Material (28) ein auf der Grundlage von Isopren hergestelltes Material ist.2. Structural or building board according to claim 1, characterized in that that the cured or cured elastomeric material (28) is made on the basis of isoprene Material is. 3. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gehärtete bzw. ausgehärtete elastomere Material (28) Nitrilbutadien ist.3. Structural or building board according to claim 2, characterized in that that the cured or cured elastomeric material (28) is nitrile butadiene. 4. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (24) ein auf der Grundlage von Epoxyd hergestelltes Material ist.4. Structural or building board according to claim 1, 2 or 3 »characterized in that the binder (24) has a is made of epoxy-based material. 5. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 4·, insbesondere5. Structural or building board according to claim 4 ·, in particular in Verbindung mit Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (24) Acrylnitrilepoxyd ist.in connection with claim 3 »characterized in that the binder (24) is acrylonitrile epoxide. 6. Struktur- bzw. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das gehärtete bzw. ausgehärtete elastomere Material (28) in der Nähe der Kanten bzw. Ränder der Platte dicker als an den von der Kante bzw. dem Rand versetzten bzw. entfernten Stellen ist.6. Structural or building board according to one of claims 1 to 5 »characterized in that the hardened or hardened elastomeric material (28) near the edges of the plate is thicker than at the edges or edges. the edge is offset or distant places. 7. Struktur- bzw. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dünnen Platte (28) aus gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material bei der Verwendung in Hubschrauber-Rotorblättern an von der Kante bzw. dem Rand versetzten bzw. entfernten Stellen nicht größer als 0,381 mm (0,015 Zoll) ist.7. Structural or building board according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thickness of the thin plate (28) is made of hardened or hardened elastomeric material when used in helicopter rotor blades at offset or removed from the edge or the edge Digits no larger than 0.381 mm (0.015 inches). 8. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dünnen Platte (28) aus gehärtetem bzw. ausgehärtetem elastomerem Material an der Kante bzw. am Rand der Platten innerhalb des Bereichs von 0,381 bis 6,35 mm (0,015 bis 0,25 Zoll) liegt.8. structure or building panel according to claim 7 »characterized in that that the thickness of the thin plate (28) of hardened or hardened elastomeric material on the Edge of the panels is within the range of 0.381 to 6.35 mm (0.015 to 0.25 inches). 309840/1166309840/1166 9. Struktur- bzw. Bauplatte nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das gehärtete bzw. ausgehärtete elastomere Material (28) Kitrilbutadien und das Bindemittelmaterial ) Acrylnitrilepoxyd umfaßt bzw. ist.9. structure or building board according to claim 8, characterized in that the hardened or cured elastomer Material (28) comprises nitrile butadiene and the binder material) comprises acrylonitrile epoxide. 10. Verfahren zum Herstellen einer Struktur- bzw. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte aufweist:10. A method for producing a structural or building board according to one of claims 1 to 9 »characterized in that that it has the following procedural steps: (a) Aufbringen eines Bindemittels auf entgegengesetzte Seiten einer dünnen Platte aus elastomerem Material, gefolgt vom(a) applying a binder to opposite sides of a thin sheet of elastomeric material, followed by (b) Einfügen bzw. -legen der dünnen Platte zwischen ein erstes Teil und ein zweites Teil, welche die Struktur- bzw. Bauplatte bzw. deren Kern umfassen und(b) Inserting or placing the thin plate between a first part and a second part, which the structure or building board or its core include and (c) Härten bzw. Aushärten der Struktur- bzw. Bauplatte.(c) hardening or hardening of the structural or building board. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil eine Überzugs- bzw. Beplankungsplatte und das zweite Teil ein Zellen- bzw. Wabenkern, insbesondere ein Honigwabenkern ist.11. The method according to claim 10, characterized in that the first part is a covering or planking plate and the second part is a cell or honeycomb core, in particular a honeycomb core. 309840/1166309840/1166
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