DE69020128T2 - Verfahren und Gerät zur Herstellung der einrichtungsfaserverstärkten Teile eines Hubschraubers. - Google Patents
Verfahren und Gerät zur Herstellung der einrichtungsfaserverstärkten Teile eines Hubschraubers.Info
- Publication number
- DE69020128T2 DE69020128T2 DE69020128T DE69020128T DE69020128T2 DE 69020128 T2 DE69020128 T2 DE 69020128T2 DE 69020128 T DE69020128 T DE 69020128T DE 69020128 T DE69020128 T DE 69020128T DE 69020128 T2 DE69020128 T2 DE 69020128T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- yarn
- mandrel
- pin
- pins
- pin arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 17
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009730 filament winding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/473—Constructional features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
- B29C53/583—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features
- B29C53/587—Winding and joining, e.g. winding spirally helically for making tubular articles with particular features having a non-uniform wall-structure, e.g. with inserts, perforations, locally concentrated reinforcements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/347—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation combined with compressing after the winding of lay-ups having a non-circular cross-section, e.g. flat spiral windings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3076—Aircrafts
- B29L2031/3088—Helicopters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/46—Blades
- B64C27/473—Constructional features
- B64C2027/4733—Rotor blades substantially made from particular materials
- B64C2027/4736—Rotor blades substantially made from particular materials from composite materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung einrichtungsfaserverstärkter Materialien bzw. unidirektionaler Materialien zur Verwendung für Flexträger und Holme für Rotorblätter von Hubschraubern. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung von einrichtungsfaserverstärkten Materialien speziell zur Herstellung der einrichtungsfaserverstärkten Teile eines Hubschraubers, wobei das Verfahren und das Gerät eine Verbesserung in der Festigkeit und Stärke des hergestellten einrichtungsfaserverstärkten Materials in sämtlichen Materialrichtungen ermöglicht.
- Zuvor wurden einrichtungsfaserverstärkte Materialien zum Einsatz für Flexträger für Hubschrauberblätter durch ein Verfahren hergestellt, das beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 1-17810 (1990) beschrieben ist. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird von einem Zufuhrmechanismus einer Fadenwickelvorrichtung ein Kompositmaterial- oder Schichtkörpergarn (auch Roving genannt) zugeführt und in einem Ringmuster zwischen zwei oder mehr parallelen Stiften gewickelt, die fest an voneinander beabstandeten Positionen installiert sind.
- Ein durch das bekannte Verfahren hergestelltes einrichtungsfaserverstärktes Material weist eine sehr hohe Zugfestigkeit in Längsrichtung des gewickelten Garns bzw. Strangs auf. Jedoch ist die Festigkeit der Fasern bezüglich einer Zugbeanspruchung in einer kreuzweisen Richtung senkrecht zur Längsrichtung nicht effektiv. Aus diesem Grund bestimmt die Festigkeit oder Stärke des das Roving bindenden oder klebenden Harzes die Festigkeit des Einrichtungsmaterials in der 90º-Richtung. Folglich ist die Festigkeit in der 90º-Richtung außerordentlich gering. Dies bedeutet, daß die Zugfestigkeit in der 90º-Richtung in der Größenordnung von 5% oder weniger von der Festigkeit in der 0º-Richtung liegt.
- Demgemäß bestand in der Vergangenheit die Praxis darin, die Zugfestigkeit in der kreuzweisen Richtung des Einrichtungsmaterials zu reduzieren, die durch von Anstellwinkelverstellungen des Rotors begleitender Torsion in den Flexträgern hervorgerufen wird.
- Dabei sind genauer Versuche unternommen worden, die Festigkeit durch Maßnahmen wie ein Herabsetzen der Beanspruchungskonzentration infolge der Form der Flexträger und einer Hinzufügung von Doppelelementen zur Verstärkung schwacher Teile unternommen worden.
- Bei sämtlichen diesen Maßnahmen besteht jedoch das Ziel lediglich darin, innere Spannung durch Belastung im Harzmaterial zu reduzieren. Folglich ist der Wirksamkeit dieser Maßnahmen eine Grenze gesetzt. Darüber hinaus treten die Probleme einer Komplikation der Form des Einrichtungsmaterials und der Erhöhung der Anzahl von Bauteilen auf.
- Darüber hinaus off enbart die EP-A-0 284 497 ein Verfahren und ein Gerät gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 4. In diesem Stand der Technik sind radial vorstehende oder abstehende Stifte an den beiden Enden eines Dorns vorgesehen. Ein Roving wird in Längsrichtung des Dorns von einem Ende zum entgegengesetzten Ende des Dorns gemäß Darstellung in FIG. 3 dieses Standes der Technik geführt. Ferner wird gemäß Darstellung in FIG. 10 dieses Standes der Technik ein Roving in die Roving-Schicht mittels einer Nähnadel eingeführt und wieder aus der Schicht heraus geführt.
- Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände des Standes der Technik besteht ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung eines einrichtungsfaserverstärkten Materials für Hubschrauberteile anzugeben, durch die die Zugfestigkeit des Materials in der Querrichtung ohne Komplikation der Form des Materials oder Hinzufügung eines Verstärkungsmaterials gesteigert ist.
- Der oben dargelegte Gegenstand wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines einrichtungsfaserverstärkten oder unidirektionalen Materials für Helikopterteile erzielt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Wickeln eines Kompositmaterial-Garns (Schichtkörpervorgarns oder -roving), das von einem Zufuhrmechanismus geliefert wird, um einen Kern, der um seine Längsachse rotiert, Verfahren oder Uberquerenlassen des Garnzufuhrmechanismus längs des Dorns und Vorsehen mehrerer Stifte, die an zwei Endabschnitten des Dorns in radialen Richtungen von diesem vorstehen, gekennzeichnet durch die Schritte: Bewegen des Garnzufuhrmechanismus in einer Verfahrweise oder querenden Weise derart, daß ein Weg des Garns eine Achterform (auch Lemniskatenform) annimmt, um das Garn dazu zu veranlassen, sukzessive an die Stifte anzugreifen bzw. diese zu belegen, sowie das Garn um den Dorn herumgewickelt wird, um so ein röhrenartiges Netz oder Maschengebilde schräg kreuzender und gestaffelter Helixen (Raumspiralen) des Garns bzw. Rovings auszubilden.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Gerät zum Herstellen eines einrichtungsfaserverstärkten Materials für Hubschrauberteile vorgesehen, aufweisend eine Garn- oder Rovingzufuhreinrichtung zum Zuführen eines Kompositmaterial-Garns oder rovings, einen Dorn, eine Einrichtung zum Drehen des Dorns, eine Einrichtung zum Verfahren oder Querenlassen der Zufuhreinrichtung längs des Dorns, um das von der Zufuhreinrichtung zugeführte Garn dazu zu veranlassen, um den Dorn zur Ausbildung des einrichtungsfaserverstärkten Materials herumgewickelt zu werden, und mehrere Stifte, die an zwei Endabschnitten des Dorns so vorgesehen sind, daß sie in radialen Richtungen des Dorns vor- bzw. abstehen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Bewegen der Garnzufuhreinrichtung in einer querenden oder Verfahrweise derart, daß ein Weg des Garns in Form einer Acht (bzw. Lemniskatenform) vorliegt, um ein röhrenartiges Netz oder Maschengebilde schräg kreuzender und gestaffelter oder versetzter Helixen des Garns auszubilden.
- Durch die praktische Umsetzung der vorliegenden Erfindung wird die Zugfestigkeit in der Längsrichtung des einrichtungsfaserverstärkten Materials hoch. Gleichzeitig wird eine angemessen große Zugfestigkeit in der Querrichtung infolge der schräg kreuzenden Schichten oder Lagen erzielt. Demgemäß besteht keine Notwendigkeit, auf eine komplizierte Form des Einrichtungsmaterials zurückzugreifen oder verstärkendes Material zuzufügen.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Demgemäß sind eine erste Stiftanordnung, die an einem Ende des Dorns vorgesehen ist, und eine zweite Stiftanordnung, die am entgegengesetzten Ende des Dorns angeordnet ist, vorgesehen, wobei sowohl die erste als auch zweite Stiftanordnung aus Stiften bestehen, die in entgegengesetzten radialen Richtungen vorbzw. abstehen, wobei das Garn oder Roving sukzessive zwischen der ersten und zweiten Stiftanordnung in dieser Achterform gewickelt wird.
- Das Wickeln umfaßt die sukzessiven Schritte des Angreifenlassens oder Belegens des Garns an einem Stift der ersten Stiftanordnung, des Angreifenlassens oder Belegen des Garns an einem Stift der zweiten Stiftanordnung, des Angreifenlassens oder Belegens des Garns an einem anderen bzw. weiteren entgegengesetzten Stift der ersten Stiftanordnung und des Angreifenlassens bzw. Belegens des Garns an einem anderen oder weiteren entgegengesetzten Stift der zweiten Stiftanordnung.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich mehrere der Stifte an derselben Position parallel. Vorzugsweise weist der Dorn einen kreisförmigen Querschnitt auf. In einem Ausführungsbeispiel weist der Dorn teilweise im Querschnitt die Form eines Tragflügels auf.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, verständlich.
- FIG. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Verfahren der Herstellung eines einrichtungsfaserverstärkten Materials für Hubschrauberteile gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- FIG. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Gerät zum Herstellen sukzessiver Achterschleifen zeigt;
- FIG. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein einrichtungsfaserverstärktes Material (kurz Einrichtungsmaterial) zeigt, das durch das in FIG. 1 gezeigte Verfahren hergestellt ist;
- FIG. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- FIG. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene, die in FIG. 4 durch die Linie V-V angezeigt ist, und ihren Bezug auf einen Flügel eines Hubschrauberrotorblattes zeigt.
- Gemäß FIG. 1, auf die zuerst Bezug genommen wird, umfaßt das dort schematisch gezeigte Gerät eine Fadenwicklungsvorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist mit einer Spule 1a versehen, auf der ein Garn oder Roving 3 aus einem Kompositmaterial gewickelt ist. Das so auf die Spule 1a gewickelte Garn 3 wird durch eine Auslauföse 2a eines Ausgabe- oder Zufuhrmechanismus 2 für das Garn bzw. des Roving ausgelassen. Das Garn 3 wird dann in Form einer weiter unten erläuterten Weise um und zwischen beispielsweise zwei Paaren von Stiften 5a, 5c und 5b, 5d gewickelt, die in entgegengesetzten radialen Richtungen nahe jeweiliger Enden eines Dorns 4 beispielsweise mit kreisförmigem Querschnitt vorstehen. Der Dorn 4 ist drehbar gelagert und wird mittels einer Treiberleistungsquelle D in der durch den Pfeil A in FIG. 1 angezeigten Drehrichtung angesteuert.
- Durch den Schleifenform-Wickelprozeß wird eine spezifische Menge des Garns 3 in der Form eines Einrichtungsmaterials oder unidirektionalen Materials 6 gemäß Darstellung in FIG. 2 um den Dorn 4 herumgewickelt. Das Einrichtungsmaterial 6 wird anschließend vom Dorn oder Kern 4 abgenommen. Es wird darauffolgend als ein Teil eines Flexträgers für ein Hubschrauberblatt geformt.
- Die Auslauföse 2a des Garnzufuhrmechanismus 2 ist so ausgelegt, daß sie einer solchen Verfahrbewegung oder querenden Bewegung unterliegt, daß das Kompositmaterial- Garn 3 sukzessive Achterschleifen bilden wird, wie sie in FIG. 1 durch den Weg L angezeigt sind. Gleichzeitig wird, wie oben dargelegt, der Kern 4 koordiniert mit der Operation der Auslauföse 2a des Garnzufuhrmechanismus 2 gedreht. Infolgedessen wird das Garn 3 in einem röhrenartigen Maschenmuster multipler in der Phase verschobener oder nacheilender und schräg kreuzender Helixen (Raumspiralen) um den Dorn 4 herumgewickelt.
- Die Bewegung der Auslauföse 2a längs des Acherformweges L kann mittels eines in FIG. 2 angezeigten Geräts erzielt werden. Das in FIG. 2 gezeigte Gerät umfaßt ein Bett 7, auf dem ein Schlitten 8 angebracht ist. Der Schlitten 8 ist in Längsrichtung des Betts 7 gleitfähig. Obgleich in FIG. 2 nicht dargestellt, beinhaltet das Bett 7 eine Zufuhrschnecke, die sich in Längsrichtung des Bettes erstreckt und in eine Schraubenmutter eingreift, die am Boden des Schlittens 8 befestigt ist, wodurch beim Drehen der Zufuhrschnecke der Schlitten 8 in Längsrichtung des Bettes 7 bewegt wird. Die Richtung der Längsbewegung des Schlittens 8 wird abhängig von der Drehrichtung der Zufuhrschnecke geändert.
- Der Schlitten 8 weist vertikale Führungsstangen 9 auf, die fest an ihm angebracht sind, und es ist ein Hilfsschlitten 10 gleitfähig vertikal längs der Führungsstangen 9 beweglich gelagert. Eine vertikale Zufuhrschnecke 11 steht in Gewindeeingriff mit dem Hilfsschlitten 10 und ist dazu ausgelegt, von einem nicht dargestellten reversiblen Motor gedreht zu werden. Wenn der Motor dreht, wird der Hilfsschlitten 10 einstellbar relativ zum Schlitten 8 in vertikaler Richtung bewegt.
- Der Hilfsschlitten 10 umfaßt eine horizontale Schraubenwelle 12, die in Gewindeeingriff mit dem Hilfsschlitten 10 steht und mit einem nicht dargestellten reversiblen Motor gekoppelt ist. Wenn der reversible Motor betätigt wird, wird die Schraubenwelle 12 relativ zum Hilfsschlitten 10 abhängig von der Drehrichtung der Schraubenwelle 12 vorgeschoben oder zurückgezogen.
- Die Förderöse oder Auslauföse 2a gemäß Darstellung in FIG. 1 ist am distalen Ende der horizontalen Schraubenwelle 12 auf eine solche Weise gehaltert, daß die Stellung der Öse 2a sich trotz der Drehung der Schraubenwelle 12 nicht ändern wird. Die Auslauföse 2a ist in einer Region oberhalb einer Linie angeordnet, die einen Triebstock 20 und einen Reitstock 21 verbindet. Der Dorn 4, der in FIG. 1 gezeigt ist, ist drehbar zwischen dem Triebstock 20 und dem Reitstock 21 gehaltert. Der Triebstock 20 umfaßt die Treiberleistungsquelle D, die eine Triebstockspindel 22 über einen Kraftübertragungsmechanismus 23 ansteuert. Der Reitstock 21 ist auf einem Bett 24 einstellbar zum Triebstock 20 hin und von diesem weg verschiebbar.
- Aus dem Obigen geht hervor, daß die Auslauföse 2a längs des Achterform-Weges L (FIG. 1) durch geeignete Koordinierung der Drehung der horizontalen Schraubenwelle 12 und der Drehung der longitudinalen Zufuhrschnecke im Bett 7 bewegbar ist.
- Der Hilfsschlitten 10 umfaßt ein Harzbecken 25, das Harz bzw. Kunstharz in flüssigem Zustand enthält. Das Garn R, das von der Spule 1a ausgegeben wird, wird durch eine Führungsrolle 26, einen Zugspannungsausgleicher 27 und eine Rolle 28 in das flüssige Harz geleitet, um dort mit dem Harz imprägniert zu werden, und wird anschließend durch die Auslauföse 2a geführt.
- Infolge der Bewegung der Auslauföse 2a des Zufuhrmechanismus 2 entlang des Achterweges L belegt das Garn 3 beispielsweise zuerst den ersten Stift 5a, belegt dann den Stift 5b, dann den Stift 5c und schließlich den Stift 5d. Dieser Betriebsvorgang wird sukzessive wiederholt. Die Sequenz, mit der das Garn bzw. Roving 3 die vier Stifte 5a, 5b, 5c und 5d belegt, differiert mit der Geschwindigkeit der querenden oder verfahrenden Bewegung der Auslauföse 2a und der Drehzahl des Dorns 4. Als Folge der Drehung des Dorns 4 wird das Garn 3 in einem röhrenartigen Maschenmuster um die Außenfläche des Dorns 4 herumgewickelt, das eine Vielzahl von Helixen in einander nacheilender und schräg schneidender Konfiguration umfaßt. Bei der Kehrtwendung in der Verfahrbewegung der Auslauföse 2a beim schraubenartigen Wickelvorgang greift das Garn 3 an den nächsten Stift an bzw. belegt diesen.
- Dieses Wickeln wird fortgesetzt, bis die spezifizierte Wickelmenge erzielt worden ist und die Herstellung eines Einrichtungsmaterials 6 vervollständigt ist. Das Einrichtungsmaterial 6 wird dann vom Dorn 4 abgestreift. Das Material 6 wird darauffolgend durch ein bekanntes Ver fahren zu einem Teil wie einem Flexträger (auch Flexbeam) für einen Hubschrauber weitergebildet.
- In der oben beschriebenen Weise wird das Kompositmaterial-Garn 3 in einem Spiral- oder Schraubenmuster um den Dorn 4 gewickelt, um hierdurch ein einrichtungsfaserverstärktes Material 6 auszubilden, das ein schräg kreuzendes Maschenmuster des Garns aufweist. während eine hohe Festigkeit in der 0º-Richtung (FIG. 3) erhalten bleibt, wird daher eine angemessen hohe Festigkeit auch in der 90º- Richtung (FIG. 3) durch das schräg kreuzende Maschenmuster erbracht.
- Ein weiteres praktisches Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die FIG. 4 und 5 erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Dorn 14 mit einem Querschnitt in der Form eines teilweisen (vorderer Teil) Tragflügels benutzt. Ferner werden acht Stifte 15 (von denen nur vier Stifte auf der Oberseite in FIG. 4 gezeigt sind) auf dem Dorn 14 vorgesehen. Vier dieser Stifte 15 sind nahe an jedem Ende des Dorns 14 vorgesehen und stehen nach außen vom Dorn 14 vor. An jedem Ende des Dorns 14 stehen zwei Paare paralleler Stifte vom Dorn 14 jeweils in entgegengesetzter Richtung senkrecht ab. In diesem Ausführungsbeispiel wird ebenfalls das Kompositmaterial-Garn 3 vom Zufuhrmechanismus 2 ausgegeben und in einer Schleife zwischen den Stiftpaaren an den Enden des Dorns 14 zur Herstellung des Einrichtungsmaterials 16 gewickelt.
- In diesem Fall sind die Prozeßschritte, die dem Wickeln des Garns 3 folgen, die gleichen wie im vorausgehenden Ausführungsbeispiel.
- Durch Herstellen des Einrichtungsmaterials 16 in der oben beschriebenen Weise wird der Holm 18 eines Hubschrauberrotorblattes 17 gemäß Darstellung in FIG. 5 hergestellt.
- Wie oben erläutert, wird erfindungsgemäß das Garn oder Roving in einem Mehrfachschraubenmuster um den Dorn herumgewickelt, um hierdurch ein Einrichtungs(faserverstärktes)-Material herzustellen. Infolgedessen ist die Zugfestigkeit des so ausgebildeten Einrichtungsmaterials in der 90º-Richtung (senkrecht zu seiner Längsrichtung) ohne Verkomplizierung der Form des Materials oder einer Hinzufügung von verstärkendem Material verbessert.
- Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert wurden, versteht sich, daß diese Offenbarungen zum Zwecke der Veranschaulichung dienen und daß vielfältige Änderungen und Modifikationen ohne Abweichen vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gemäß Darlegung in den beiliegenden Ansprüchen machbar sind.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines
einrichtungsfaserverstärkten Materials für Hubschrauberteile, welches die
Schritte umfaßt: Wickeln eines von einem Zufuhrmechanismus
gelieferten Compositmaterial-Garns (3) um einen Dorn (4,
14), der um eine Längsachse von sich rotiert, Verfahren des
Garnzufuhrmechanismus (2) längs des Dorns (4) und Vorsehen
mehrerer Stifte (5a, 5b 5c, 5d; 15), die an zwei
Endabschnitten des Dorns (4, 14) in radialen Richtungen von
diesem vorstehen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
Bewegen des Garnzufuhrmechanismus (2) in einer solchen
Verfahrweise, daß ein Weg (L) des Garns eine Achterform
annimmt, um das Garn (3), wenn das Garn (3) um den Kern (4,
14) gewickelt wird, sukzessive an die Stifte (5a, 5b, 5c,
5d; 15) angreifen zu lassen, um so ein röhrenartiges Netz
(6, 16) aus schräg kreuzenden und versetzten Helixen des
Garns auszubilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Vorsehen der Stifte als eine erste an einem Ende des
Dorns (4, 14) angeordnete Stiftanordnung (5a, 5c; 15) und
eine zweite am entgegengesetzten Ende des Dorns angeordnete
Stiftanordnung (5b, 5d; 15), wobei jede, die erste und
zweite Stiftanordnung, aus Stiften (5b, 5d; 5c, 5a; 15)
bestehen, die in entgegengesetzten radialen Richtungen
vorstehen, und
sukzessives Wickeln des Garns (3) in der Achterform
zwischen der ersten und zweiten Stiftanordnung.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt des Wickelns die sukzessiven Schritte umfaßt:
Angreifenlassen des Garns (3) an einen Stift (5a) der
ersten Stiftanordnung (5c, 5a; 15);
Angreifenlassen des Garns an einen Stift (5b) der
zweiten Stiftanordnung (5b, 5d; 15);
Angreifenlassen des Garns an einen weiteren
entgegengesetzten Stift (5c) der ersten Stiftanordnung; und
Angreifenlassen des Garns an einen weiteren
entgegengesetzten Stift (5d) der zweiten Stiftanordnung.
4. Gerät zur Herstellung eines einrichtungsfaserverstärkten
Materials für Hubschrauberteile, welches einen
Garnzufuhrmechanismus (2) zum Zuführen eines Compositmaterial-Garns
(3), einen Dorn (4, 14), eine Einrichtung (D) zum Drehen
des Dorns, eine Einrichtung zum Verfahren des
Garnzufuhrmechanismus (2) längs des Dorns (4), um das vom
Zufuhrmechanismus (2) gelieferte Garn (3) zur Ausbildung des
einrichtungsfaserverstärkten Materials (6, 16) um den Dorn (4, 14)
wickeln zu lassen, und mehrere Stifte (5a, 5b, 5c, 5d; 15)
aufweist, die an zwei Endabschnitten des Dorns (4, 14) in
radialen Richtungen vom Dorn abstehend vorgesehen sind,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (8, 10, 12) zum Bewegen des
Garnzufuhrmechanismus (2) in einer Verfahrweise derart, daß ein Weg
(L) des Garns (3) in Achterform zur Ausbildung eines
röhrenartiges Netzes (6, 16) aus schräg kreuzenden und
versetzten Helixen des Garns vorliegt.
5. Gerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät aufweist:
eine erste Stiftanordnung (5c; 5a; 15), die an einem
Ende des Dorns (4, 14) angeordnet ist und aus zwei in
entgegengesetzten radialen Richtungen vorstehenden Stiften
besteht; und
eine zweite Stiftanordnung (5b; 5d; 15), die am
entgegengesetzten Ende des Dorns (4, 14) angeordnet ist und aus
zwei in entgegengesetzten radialen Richtungen vorstehenden
Stiften besteht;
wobei das Garn abwechselnd in einer Schleife zwischen
der ersten und zweiten Stiftanordnung gewickelt wird.
6. Gerät nach Anspruch 4, in welchem sich eine Mehrzahl der
Stifte (15) parallel an derselben Stelle erstreckt.
7. Gerät nach Anspruch 4, in welchem der Dorn (4) eine
kreisrunde Querschnittsform aufweist.
8. Gerät nach Anspruch 4, in welchem der Dorn (14) im
Querschnitt die Form eines teilweisen Tragflügels aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1341017A JP2922236B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | ヘリコプタ用一方向材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69020128D1 DE69020128D1 (de) | 1995-07-20 |
DE69020128T2 true DE69020128T2 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=18342446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69020128T Expired - Fee Related DE69020128T2 (de) | 1989-12-28 | 1990-12-28 | Verfahren und Gerät zur Herstellung der einrichtungsfaserverstärkten Teile eines Hubschraubers. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5301885A (de) |
EP (1) | EP0438792B1 (de) |
JP (1) | JP2922236B2 (de) |
DE (1) | DE69020128T2 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4137379A1 (de) * | 1991-11-13 | 1993-05-19 | Michael Warek | Verfahren zur herstellung eines langgestreckten werkstuecks aus faserverstaerktem kunstharz |
JP5067533B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2012-11-07 | 村田機械株式会社 | フィラメントワインディング装置 |
EP2284076A1 (de) * | 2009-08-12 | 2011-02-16 | Dermond-Forstner & Sreboth OG | Verfahren zur Herstellung eines - als Sandwichkonstruktion ausgebildeten - Hohlkörpers |
CN103029308B (zh) * | 2011-09-30 | 2015-09-30 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 碳纤维铺放设备 |
DE102014211104A1 (de) | 2014-06-11 | 2015-12-17 | Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh | Führungsauge |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3331722A (en) * | 1963-04-25 | 1967-07-18 | Koppers Co Inc | Winding machine for filament-wound structures |
US3367586A (en) * | 1965-11-26 | 1968-02-06 | Navy Usa | Third motion system for filament winding machine |
FR2315562A1 (fr) * | 1975-06-26 | 1977-01-21 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositifs de fabrication de corps ou pieces en tissus tri-dimensionnels |
US4118262A (en) * | 1976-05-21 | 1978-10-03 | Brunswick Corporation | Longitudinal load carrying method for fiber reinforced filament wound structures |
US4251036A (en) * | 1979-02-16 | 1981-02-17 | Shakespeare Company | Filament winding apparatus for making fiber reinforced plastic members |
US4288267A (en) * | 1980-01-21 | 1981-09-08 | Mcclean Anderson, Inc. | Preliminary and end winding method and apparatus |
US4437616A (en) * | 1981-09-08 | 1984-03-20 | Ameron, Inc. | Winding fiber reinforced pipe fittings |
GB8427876D0 (en) * | 1984-11-03 | 1984-12-12 | British Petroleum Co Plc | Tape wrapping apparatus |
DE3679946D1 (de) * | 1985-08-16 | 1991-08-01 | Lord Corp | Mit optimierten windungswinkeln gewickelter verbundbauteil. |
US4863416A (en) * | 1985-08-16 | 1989-09-05 | Lord Corporation | Misalignment accommodating composite shaft |
US4699683A (en) * | 1986-02-07 | 1987-10-13 | The Boeing Company | Multiroving fiber laminator |
FR2612950B1 (fr) * | 1987-03-25 | 1989-06-09 | Aerospatiale | Procede de fabrication d'elements d'armature composites tisses en trois dimensions, machine pour sa mise en oeuvre et produit obtenu |
US4763883A (en) * | 1987-03-30 | 1988-08-16 | The Gates Rubber Company | Airspring and sleeve |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1341017A patent/JP2922236B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-12-26 US US07/633,958 patent/US5301885A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-28 DE DE69020128T patent/DE69020128T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-28 EP EP90125630A patent/EP0438792B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5301885A (en) | 1994-04-12 |
DE69020128D1 (de) | 1995-07-20 |
JPH03200500A (ja) | 1991-09-02 |
JP2922236B2 (ja) | 1999-07-19 |
EP0438792A2 (de) | 1991-07-31 |
EP0438792A3 (en) | 1992-03-11 |
EP0438792B1 (de) | 1995-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69408679T4 (de) | Herstellung von geformten faserstrukturen | |
DE3239803C2 (de) | ||
DE3141013C2 (de) | Vorrichtung zum Bewickeln einer langgestreckten Wickelform | |
DE2736125A1 (de) | Teile aus glasfaserkunststoffen, anlage und verfahren zur herstellung solcher teile | |
DE1578645A1 (de) | Hohle Rute und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE112005000964T5 (de) | Fadenwickelvorrichtung | |
DE2757965A1 (de) | Schubuebertragungselement und verfahren zu dessen herstellung | |
DE2918713C2 (de) | ||
DE2661121C2 (de) | ||
DE3544437A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines genuteten kunststoffkernes | |
DE2410490A1 (de) | Wickelvorrichtung | |
DE69020128T2 (de) | Verfahren und Gerät zur Herstellung der einrichtungsfaserverstärkten Teile eines Hubschraubers. | |
DE1610494A1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen von Chenillegarn | |
DE3239804A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines gegenstands durch faserwickeln | |
DE3005654C2 (de) | Maschine zum Wickeln von Kraftübertragungselementen aus faserverstärkten Werkstoffen | |
CH676590A5 (de) | ||
DE3010018A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum maschinellen herstellen von rohrfoermigen wickelkoerpern | |
EP1574320B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Aufwickeln von Fäden auf einen Formträger | |
DE69810200T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbauen einer torusförmigen Reifenkarkasse | |
DE1760327B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer fadenwendel fuer reissverschluesse | |
DE1435834B1 (de) | Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen Form-Wickeln und Kuppeln zweier fortlaufender Schraubenfedergliederreihen | |
AT323837B (de) | Vorrichtung zum herstellen von wicklungen eisenloser motoren | |
DE2636306C2 (de) | Verfahren zum herstellen von anschlusselementen | |
EP0261375A2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Faserverbund-Hohlträgers | |
DE2536021A1 (de) | Verfahren zum aufspulen von schnelllaufenden faeden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: PATENTANWAELTE REICHEL UND REICHEL, 60322 FRANKFURT |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |