DE3806594A1 - Abnehmbarer oder schwenkbarer bauteil zum verkleiden von oeffnungen im rumpf eines flugzeuges - Google Patents
Abnehmbarer oder schwenkbarer bauteil zum verkleiden von oeffnungen im rumpf eines flugzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen abnehmbaren oder schwenkbaren Bauteil
zum Verkleiden von Öffnungen im Rumpf eines Flugzeuges, z. B.
Verkleidungen oder Servicetore für Aggregate, wie Hilfsgasturbine
oder Klimaanlage. Im Falle von Ausfällen und Wartung der Aggregate
müssen die Verkleidungen rasch entfernbar sein. Es handelt sich
dabei meist um großflächige selbsttragende Schalen, die an wenigen
Stellen (z. B. Scharniere) am Rumpf befestigt und über
Schnellverschlüsse untereinander oder mit dem Rumpf verschlossen
sind. Diese Bauteile bestehen derzeit aus Aluminium mit einer
Wandstärke von wenigen Millimetern als Außenband und zahlreichen
Versteifungsrippen zur Aufnahme der Verschlußkräfte, Kräfte aus dem
aerodynamischen Widerstand der Verkleidung, und von Drücken, die
durch Fehlfunktion der installierten Aggregate entstehen (Brand,
Explosion). Teilweise werden auch schon Verbundwerkstoffe aus
leichten Kernen und Fasergurten eingesetzt. Zur Gewichtseinsparung
wird die Aluminiumhaut an Stellen geringer Belastung in der
Wandstärke reduziert. Dazu wird chemisches Fräsen eingesetzt oder es
erfolgt ein Verkleben eines Bleches mit einem anderen Blech, das
Aussparungen enthält.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bauteils zur
Verkleidung von Öffnungen, der im Vergleich zu den bekannten
Verkleidungen ein wesentlich geringeres Gewicht und
Korrosionsbeständigkeit aufweist, so daß keine Wartung erforderlich
ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch das Merkmal
des Anspruches 2 gekennzeichnet.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch das Merkmal
des Patentanspruches 3 gekennzeichnet.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch Anspruch 4
gekennzeichnet.
Das erste Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch 5
gekennzeichnet.
Das zweite Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch 6
gekennzeichnet.
Das dritte Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem ersten
oder zweiten Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch
7 gekennzeichnet.
Als Kunstharz wird Epoxidharz, Phenolharz oder Polyimidharz
verwendet.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 2 eine zur Herstellung dienende und von einem Rahmen
umschlossene Rast in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt
und
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine flächige Unterlage, deren Form in Längs-
und Querrichtung der gewünschten Form der Verkleidung angepaßt ist.
Im dargestellten Beispiel verläuft die Unterlage 1 in Querrichtung
eben, in Längsrichtung kann sie z. B. kreisbogenförmig sein. Auf
diese Unterlage wird eine Grundschicht 2 aus faserverstärktem,
aushärtbaren Kunstharz aufgelegt. Die Unterlage 1 ist mit einem
geeigneten Mittel beschichtet, damit die Grundschicht 2 nicht
anhaftet. Auf die Grundschicht 2 wird in Abstand zueinander eine
Mehrzahl von U-Profilen 4 aufgelegt, deren Schenkel 6 A den Schenkeln
6 A′ eines Endprofils 4′ zugekehrt sind. Anschließend wird je ein
L-Profil 5 bzw. 5′ aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz am
Übergang zwischen Grundschicht 2 und dem Basisteil 6 des U-Profils 4
an der den Schenkel 6 A abgekehrten Seite des Basisteils 6 bzw. 6′
angebracht. Auf alle U- und L-Profile 4, 4′, 5, 5′ wird, wie Fig. 1
zeigt, eine Rast 14 aufgelegt, welche, wie in Fig. 2 dargestellt,
aus einem Rahmen 15 mit Griffen 16 sowie zwischen den Längsseiten
17, 18 eingespannten winkelförmigen Brücken 19 besteht, wobei an die
Querseiten 20, 21 Leisten 22, 23 anschließen. Im dargestellten
Gebrauchszustand der Rast sitzt, wie Fig. 1 zeigt, die Rast mit
ihren Leisten 22, 23 und den horizontalen Schenkeln 24 der Brücken 19
auf den oberen Schenkeln 6 A, 6 A′ der U-Profile 6, 6′ auf und
hintergreift mit den Querleisten 20, 21 sowie den lotrechten
Schenkeln 25 der Brücken 19 die L-Profile 5, 5′, so daß die Profile,
4, 5, 4′, 5′ in ihrer Lage auf der Grundschicht 2 festgelegt sind.
Über die auf diese Weise gebildete Anordnung wird eine Vakuumfolie 7
gelegt und an den Rändern der Grundschicht 2 mit der Unterlage 1
verklebt. Der Raum zwischen der Vakuumfolie 7, der Unterlage 1, der
Rast 14, der Grundschicht 2 und den Profilen 4, 5, 4′, 5′ wird
anschließend evakuiert. In einem Autoklaven erfolgt dann die
Aushärtung bei einer Temperatur von 120 bis 315°C, vorzugsweise 160
-282°C bzw. 170-200°C, und bei einem Druck von 4 bis 10 bar,
vorzugsweise 5 bar. Nach der Aushärtung werden die Vakuumfolie 7 und
die Rast 14 entfernt.
In Fig. 3 bezeichnet 1, wie in Fig. 1, eine flächige Unterlage,
deren Form in Längs- und Querrichtung der gewünschten Form der
Verkleidung angepaßt ist. Im dargestellten Beispiel verläuft die
Unterlage 1 in Querrichtung eben, in Längsrichtung kann sie z. B.
kreisbogenförmig sein. Auf diese Unterlage wird eine Grundschicht 2
aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz aufgelegt. Die
Unterlage 1 ist mit einem geeigneten Mittel beschichtet, damit die
Grundschicht 2 nicht anhaftet. Über einen Kern 3 mit
rechteckförmigem Querschnitt wird beidseitig der Schmalseiten ein
U-Profil 4 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz angebracht.
Der Kern 3 besteht beispielsweise aus Aluminium und ist ebenfalls
mit einem geeigneten Mittel beschichtet, damit das Profil 4 nicht
anhaftet, bzw. daß der Kern 3 nachträglich entfernbar ist. Die Form
des Kerns 3 ist in seiner Längsrichtung der Form der Unterlage 1 in
deren Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) angepaßt. Eine
Mehrzahl der auf diese Weise gebildeten Einheiten von Kern 3 samt
zwei U-Profilen 4 wird in Abstand zueinander auf die Grundschicht 2
aufgelegt. Anschließend wird je ein L-Profil 5 aus faserverstärktem,
aushärtbaren Kunstharz am Übergang zwischen Grundschicht 2 und dem
Basisteil 6 des U-Profils 4 angebracht. Über die auf diese Weise
gebildete Anordnung wird eine Vakuumfolie 7 gelegt und an den
Rändern der Grundschicht 2 mit der Unterlage 1 verklebt. Der Raum
zwischen der Vakuumfolie 7 und der Unterlage 1 wird anschließend
evakuiert. In einem Autoklaven erfolgt dann wiederum die Aushärtung
bei einer Temperatur von 120 bis 315°C, vorzugsweise 160-282°C
bzw. 170-200°C und bei einem Druck von 4 bis 10 bar, vorzugsweise
5 bar. Nach der Aushärtung werden die Vakuumfolie 7 und die Kerne 3
entfernt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann der ausgehärtete fertige Bauteil nach
Fig. 3 (oder Fig. 1) mit einer Deckschicht 8 aus faserverstärktem,
aushärtbaren Kunstharz versehen werden. Zuerst wird in den Raum
zwischen den U-Profilen 4 je ein Gummisack 9 mit einem Einlaßstutzen
10 eingelegt, der am Ende des Bauteils herausragt. Anschließend wird
die Deckschicht 8 auf die freistehenden Schenkel 11 der U-Profile 4
aufgelegt. Über die gesamte Anordnung wird nun eine Vakuumfolie 12
in Form eines Sackes gestülpt, wobei die Einlaßstutzen 10 aus der
Vakuumfolie 12 herausragen und mit dieser an der Übergangsstelle 13
luftdicht verklebt werden. Der Raum zwischen der Vakuumfolie 12 und
den Gummisäcken 9 wird nun evakuiert und im Autoklaven erfolgt die
Aushärtung der Deckschicht 8 bei den obengenannten Temperaturen und
Drücken, wobei über die Einlaßstutzen 10 ein Druckausgleich
stattfindet. Nach dem Aushärten werden die Vakuumfolie 12 und
die Gummisäcke 9 entfernt.
Claims (9)
1. Abnehmbarer oder schwenkbarer Bauteil zum Verkleiden von
Öffnungen im Rumpf eines Flugzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bauteil aus einer Grundschicht (2) besteht, auf der in Abstand
zueinander eine Mehrzahl von vorzugsweise parallel zueinander
liegenden U-Profilen (4) angebracht sind, deren Basisteil (6) quer
zur Grundschicht (2) verläuft, und deren eine Schenkel an der
Grundschicht (2) anliegt, und daß am Übergang zwischen Grundschicht
(2) und Basisteil (6) auf der dem Schenkel abgewandten Seite jeweils
ein L-Profil (5) angebracht ist, wobei Grundschicht (2), U-Profil
(4) und L-Profil (5) aus faserverstärktem, ausgehärtetem Kunstharz
bestehen.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel
zumindest einiger aufeinanderfolgender U-Profile (4, 4′) den
Schenkeln (6 A′) eines Endprofils (4′) zugekehrt sind (Fig. 1).
3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel
benachbarter U-Profile (4) einander zugewandt sind (Fig. 3, 4).
4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den
freistehenden Schenkel (11) der U-Profile (4) eine Deckschicht (8)
angebracht ist, die aus faserverstärktem, ausgehärteten Kunstharz
besteht (Fig. 4).
5. Verfahren zur Herstellung des Bauteils nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht auf eine flächige
Unterlage aufgelegt wird, deren Form in Längs- und Querrichtung der
gewünschten Form der Verkleidung für die Öffnung entspricht, daß die
U-Profile auf die Grundschicht aufgelegt werden, daß anschließend
die L-Profile auf die den Schenkeln abgekehrte Seite des Basisteils
zumindest der inneren U-Profile angebracht werden, daß auf die
U-Profile eine diese mit den L-Profilen zusammenhaltenden, von einem
Rahmen umschlossene Rast aufgelegt wird, daß in an sich bekannter
Weise eine Vakuumfolie über die auf diese Weise gebildete Anordnung
gelegt und an den Rändern der Grundschicht mit der flächigen
Unterlage verklebt wird, worauf der Raum zwischen Vakuumfolie und
flächiger Unterlage evakuiert und eine Aushärtung bei erhöhter
Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die Vakuumfolie und
die Rast entfernt werden.
6. Verfahren zur Herstellung des Bauteils nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundschicht auf eine flächige Unterlage
aufgelegt wird, deren Form in Längs- und Querrichtung der
gewünschten Form der Verkleidung für die Öffnung entspricht, daß auf
einen nachträglich entfernbaren Kern mit rechteckförmigem
Querschnitt beidseitig der Schmalseiten des Kerns die U-Profile
angebracht werden und die Einheit U-Profile samt Kern auf die
Grundschicht aufgelegt wird, wobei der Kern der Form der flächigen
Unterlage in Längsrichtung angepaßt ist, daß anschließend die
L-Profile beidseitig der U-Profile angebracht werden, daß in an sich
bekannter Weise eine Vakuumfolie über die auf diese Weise gebildete
Anordnung gelegt und an den Rändern der Grundschicht mit der
flächigen Unterlage verklebt wird, worauf der Raum zwischen
Vakuumfolie und flächiger Unterlage evakuiert und eine Aushärtung
bei erhöhter Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die
Vakuumfolie und die Kerne entfernt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Herstellung des Bauteils in den Raum zwischen den
U-Profilen jeweils ein in sich geschlossener Gummisack mit einem
Einlaßstutzen eingelegt wird, daß eine Deckschicht aus
faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz auf die freistehenden
Schenkel der U-Profile aufgelegt und über die gesamte Anordnung in
an sich bekannter Weise eine Vakuumfolie in Form eines Sackes
gestülpt wird, wobei die Einlaßstutzen aus der Vakuumfolie
herausragen und mit dieser an der Übergangsstelle luftdicht verklebt
werden, worauf der Raum zwischen Vakuumfolie und den Gummisäcken
evakuiert und eine Aushärtung der Deckschicht bei erhöhter
Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die Vakuumfolie und
Gummisäcke entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aushärtung bei einer Temperatur von 120 bis
315°C, vorzugsweise 160-282°C bzw. 170-200°C erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Aushärten bei einem Druck von 4 bis 10 bar,
vorzugsweise 5 bar, erfolgt.
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