用于由多层的基底制造T形半成品的装置和方法制造方法及图纸

一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底(3)制造T形半成品的装置(1)。所述T形半成品具有连接板(5)和凸缘(7)。所述装置(1)包括：连接板模具(9)，利用所述连接板模具夹紧所述基底(3)的连接板区段(15)；成形工具(21)，利用所述成形工具将所述基底(3)的凸缘区段(19)的层分成两个部分并且使其成形为凸缘(7)；放置装置(29)，利用所述放置装置将软管体(31)放置在所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)上；保持工具(41)，利用所述保持工具在所述保持工具与所述凸缘(7)之间形成自由空间(39)；以及填充装置(37)，利用所述填充装置以气体填充所述软管体(31)，使得该软管体(31)填满所述自由空间(39)并且固定保持所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)，以及替代性地代替所述软管体(31)，能够在箔片(31)与所述连接板模具(9)之间产生磁力，所述磁力将所述柔性的箔片(31)吸引到所述连接板模具(9)上，使得所述柔性的箔片(31)固定保持所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)。此外，展示并要求保护一种相对应的方法。一种相对应的方法。一种相对应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于由多层的基底制造T形半成品的装置和方法
[0001]本专利技术涉及用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底制造T形半成品的一种装置和一种方法。将描述两组实施方式A和B。
[0002]在飞行器制造中，在许多地方使用纤维复合材料，由其可以制造特别轻且因此经济的飞行器构件。纤维复合材料可以以各种方式进行加工。例如，通常已经对用树脂浸渍的织物进行加工(该织物也被称为预浸料)。替代性地已知的是，将由增强纤维制成的多层平坦的基底成形为半成品，然后将这些半成品与树脂混合并且对其进行固化。由于基底是由松散的叠加的层形成的，其中与在织物中不同，纤维并不相互交织(因此也被称为“无屈曲织物”)。
[0003]为了使基底不相互滑动，它们与粘合剂混合，该粘合剂一旦活化就将不同层的纤维彼此连接。例如已知通过热量来活化的粘合剂。从现有技术中已知的是，直接在基底成形之前就活化粘合剂，从而使得在成形之后基底的层彼此连接，不再相互滑动并且保持其形状直至引入树脂。然而，这个过程具有如下缺点，即，留给成形的时间很少，并且一旦当粘合剂固化，就无法纠正或只能很艰难地纠正在成形期间出现的错误。
[0004]替代性地，例如从DE 10 2016 125 958 A1已知的是，将由多个堆叠的纤维层构成的基底成形为T形半成品，然后对粘合剂进行活化。T形半成品包括连接板和垂直于连接板延伸的凸缘，其中基底的应形成连接板的连接板区段在连接板模具中被夹紧，并且基底的剩余的凸缘区段借助于具有多个辊的成形工具被分成两个部分并且被成形为连接板。
[0005]因为仅在成形之后才活化粘合剂并且基底也仅在成形后才用树脂浸渍并且进行固化，所以可以容易地使该基底的层成形。为了使纤维层在成形之后保持其位置到直至粘合剂被活化和固化，可以在使基底的纤维层成形之后例如将箔片布置在基底的形成凸缘的部分上。箔片或膜借助于负压被抽吸到连接板模具上并且因此将基底保持在位。于是通过附加的热源(例如红外辐射器或感应线圈)可以活化基底中的粘合剂，从而使得基底的层在用树脂浸渍和固化之前就已经相互连接。
[0006]在此背景下，本专利技术的目的是，提供用于由多层的基底制造T形半成品的一种替代性的装置和一种替代性的方法。
[0007]该目的通过根据权利要求1所述的装置A和根据权利要求7所述的方法A以及根据权利要求12所述的装置B和根据权利要求19所述的方法B来实现。在从属权利要求中给出了方法A和B以及装置A和B的优选设计方案。附图标记在此分别涉及针对实施方式A的图1A、图2A、图3A和针对实施方式B的图1B、图2B、图3B。
[0008]根据第一方面，该目的通过一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底制造T形半成品的装置A来实现，其中所述基底与粘合剂混合并且所述T形半成品具有连接板和垂直于所述连接板延伸的凸缘。所述装置包括：沿工作方向延伸的连接板模具，所述连接板模具被配置成用于夹紧所述多层的基底的形成所述连接板的连接板区段；成形工具，所述成形工具能够沿工作方向在连接板模具上运动，以便将所述多层的基底的凸缘区段的层分成两个部分并且使其成形为所述T形半成品的凸缘；以及放置装置，所述放置装置同样能够沿工作方向在所述连接板模具上运动并且被配置成用于将柔性的箔片放置在成形为所
述凸缘的凸缘区段上，其中所述连接板模具和所述柔性的箔片被设计成使得在所述箔片与所述连接板模具之间产生磁力，所述磁力将所述柔性的箔片吸引到所述连接板模具上，从而使得所述柔性的箔片固定保持所述成形为所述凸缘的凸缘区段。
[0009]根据第一方面，该目的通过一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底制造T形半成品的装置B来实现，其中所述基底与粘合剂混合并且所述T形半成品具有连接板和垂直于所述连接板延伸的凸缘。所述装置包括：沿工作方向延伸的连接板模具，所述连接板模具被配置成用于夹紧所述多层的基底的形成所述连接板的连接板区段；成形工具，所述成形工具能够沿工作方向在连接板模具上运动，以便将所述多层的基底的凸缘区段的层分成两个部分并且使其成形为所述T形半成品的凸缘；放置装置，所述放置装置同样能够沿工作方向在所述连接板模具上运动，以便将软管体放置在所述成形为所述凸缘的凸缘区段上；保持工具，所述保持工具包括一个或多个保持元件，其中所述保持工具能够被定位成使得所述软管体布置在所述一个或多个保持元件与所述成形为所述凸缘的凸缘区段之间的自由空间中；以及填充装置，所述填充装置被配置成用于以如下方式用流体填充所述软管体，使得所述软管体填满所述自由空间并且固定保持所述成形为所述凸缘的凸缘区段。
[0010]换言之，本专利技术涉及一种装置，利用该装置可以将由增强纤维、例如玻璃纤维或碳纤维制成的基底成形为T形半成品。该基底包括多个松散地叠加或彼此上下堆叠的层，这些层能够相对彼此移位。因此，基底的各个层彼此并不连接。尤其，这些层既不相互交织、也不缝合或粘合。在该这些层之间布置有例如粉末状的粘合剂，一旦该粘合剂被活化和固化，该粘合剂就将层彼此连接或粘合，从而使这些层不再能够相对彼此移位。如果一旦粘合剂固化，则层就只能很难成形，这是因为基底的层是相对于彼此固定的。
[0011]基底被分成至少两个区段，即，连接板区段和凸缘区段。基底的被称为连接板区段的区域应形成T形半成品的连接板，而由基底的被称为凸缘区段的区域利用该装置形成T形半成品的凸缘。
[0012]装置A本身包括至少三个元件：连接板模具、成形工具和放置装置。不同的元件可以是独立的，但也可以进行组合。尤其，成形工具和放置装置可以被布置在相同的框架上并且共同运动。
[0013]装置B本身包括至少五个元件：连接板模具、成形工具、放置装置、保持工具和填充装置。不同的元件可以是独立的，但也可以进行组合。
[0014]连接板模具被设置成用于夹紧基底的连接板区段，即，将多层的基底的层固定保持或夹住在稍后应形成T形半成品的连接板的区域中。为此，连接板模具沿与T形半成品的连接板应延伸的方向重合的工作方向延伸。工作方向不一定必须是直线，而是也可以具有曲率。优选地，所述连接板模具包括两个长形的夹块，所述两个长形的夹块平行于所述工作方向延伸并且被配置成使得所述连接板区段能够被夹紧在实施长形的夹块之间。
[0015]在基底的连接板区段被夹紧在了连接板模具中之后，利用成形工具将多层的基底的、从连接板模具中伸出的凸缘区段成形为T形半成品的凸缘。在此，沿工作方向在连接板模具上移动的成形工具首先将基底的层分成两个部分，然后使这两个部分沿相反的方向相对于连接板区段翻转。这两个部分中的层的数量可以是相同大小或不同大小的。
[0016]为此，所述成形工具优选具有多个成形辊，所述多个成形辊能够平行于所述工作方向在所述连接板模具上运动，以便首先将在平面上延伸的所述基底的凸缘区段分成两个
部分并且使其成形为凸缘。成形辊首先将凸缘区段的层彼此压开并且然后连续地使这些层一直继续翻转，直至凸缘区段在如下平面中延伸，即，该平面垂直于由连接板模具保持的连接板区段在其中延伸的平面。在此，例如连接板模具(尤其连接板模具的长形的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】实施方式A1.一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底(3)制造T形半成品的装置(1)，其中所述基底(3)与粘合剂混合，并且所述T形半成品具有连接板(5)和垂直于所述连接板(5)延伸的凸缘(7)，所述装置(1)包括：沿工作方向(17)延伸的连接板模具(9)，所述连接板模具被配置成用于夹紧所述多层的基底(3)的形成所述连接板(5)的连接板区段(15)；成形工具(21)，所述成形工具能够沿工作方向(17)在连接板模具(9)上运动，以便将所述多层的基底的凸缘区段(19)的层分成两个部分并且使其成形为所述T形半成品的凸缘(7)；放置装置(29)，所述放置装置同样能够沿工作方向(17)在所述连接板模具(9)上运动并且被配置成用于将柔性的箔片(31)放置在成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)上，其中所述连接板模具(9)和所述柔性的箔片(31)被设计成使得在所述箔片(31)与所述连接板模具(9)之间产生磁力，所述磁力将所述柔性的箔片(31)吸引到所述连接板模具(9)上，从而使得所述柔性的箔片(31)固定保持所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)。2.根据权利要求1所述的装置(1)，所述装置包括加热装置(41)，所述加热装置被配置成用于加热所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)，从而使得与所述基底(3)混合的所述粘合剂活化。3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中所述连接板模具(9)包括两个长形的夹块(11，13)，所述两个长形的夹块平行于所述工作方向(17)延伸并且被配置成使得所述连接板区段(15)能够被夹紧在所述长形的夹块(11，13)之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中所述成形工具(21)具有多个成形辊(23)，所述多个成形辊能够平行于所述工作方向(17)在所述连接板模具(9)上运动，以便首先将在平面上延伸的所述基底(3)的凸缘区段(19)分成两个部分并且使其成形为所述凸缘(7)。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中所述放置装置(29)包括压紧辊(33)，所述压紧辊能够沿工作方向(17)在所述连接板模具(9)上运动，使得所述柔性的箔片(31)沿工作方向(17)在所述成形工具(21)后面藉由所述压紧辊(33)被引导到所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)上并且被按压到所述凸缘区段(19)上。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中所述连接板模具(9)具有一个或多个永磁体(37)和/或一个或多个电磁体，并且其中所述柔性的箔片(31)由能够磁化的或磁性的材料形成。7.一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底(3)制造T形半成品的方法(1)，其中所述基底(3)与粘合剂混合并且所述T形半成品具有连接板(5)和垂直于所述连接板(5)延伸的凸缘(7)，其中所述方法包括以下步骤：在连接板工具(9)中沿工作方向(17)夹紧所述多层的基底(3)的形成所述连接板(5)的连接板区段(15)；将所述多层的基底(3)的凸缘区段(19)的层分成两个部分，并且利用沿所述工作方向(17)在所述连接板模具(9)上运动的成形工具(21)将所述凸缘区段(19)的层成形为所述T形半成品的凸缘(7)；
沿工作方向(17)将柔性的箔片(31)放置在所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)上；在所述箔片(31)与所述连接板模具(9)之间产生磁力，所述磁力将所述柔性的箔片(31)吸引到所述连接板模具(9)上，从而使得所述柔性的箔片(31)固定保持所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)。8.根据权利要求7所述的方法，其中加热所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)，并且在产生所述磁力的同时活化与所述基底(3)混合的所述粘合剂。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中将所述连接板区段(15)夹紧在所述连接板模具(9)的两个长形的、在所述工作方向(17)上延伸的夹块(11，13)之间。10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中利用如下成形工具(21)将所述凸缘区段(19)分成两个部分并且使其成形为所述凸缘(7)，所述成形工具具有能够平行于所述工作方向(17)运动的多个成形辊(23)。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中藉由压紧辊(33)沿工作方向(17)在所述成形工具(21)后面将所述柔性的箔片(31)引导到所述成形为所述凸缘(7)的凸缘区段(19)上，并且利用所述压紧辊(33)将所述柔性的箔片按压到所述凸缘区段(19)上。实施方式B12.一种用于由用于复合材料的增强纤维的多层的基底(3)制造T形半成品的装置(1)，其中所述基底(3)与粘合剂混合，并且所述T形半成品具有连接板(5)和垂直于所述连接板(5)延伸的凸缘(7)，所述装置(1)包括：沿工作方向(17)延伸的连接板模具(9)，所述连接板模具被配置成用于夹紧所述多层的基底(3)的形成所述连接板(5)的连接板区段(15)；成...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉夫，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：