用于由纤维复合材料制造二维拱起的结构构件的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于由纤维复合材料制造大面积的基本上二维拱起的结构构件的方法和设备，该设备包括装备装置（ARV），所述装备装置具有向外拱起的装配面（3），所述装配面具有彼此隔开地沿纵向延伸的用于装入构件组件的容纳通道（4），并且所述装配面能够用辅助材料加载，其中，所加载的所述装备装置（ARV）与与之相应地形成的层压粘合装置（LKV）共同作用，以用于在压力下成形结构构件，其中，所述装备装置（ARV）具有在边缘侧上能够向内弹性变形的装配壳体（3），所述装配壳体能够通过多个铰接在内侧上的促动器（5a、5b）在移出状态（A）和至少一个移入状态（B）之间移动，在所述移入状态中所述装备装置（ARV）能够相对于纵向延伸的容纳通道（4）无侧凹地从所述层压粘合装置（LKV）中移出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于由纤维复合材料制造基本上二维拱起的大面积的结构构件的设备以及方法，所述设备包括具有向外拱起的装配面的装备装置，所述装配面具有用于装入构件组件的容纳通道，并且所述装配面能够用辅助材料加载，其中，所加载的装备装置与与之相应地形成的层压粘合装置共同作用，以用于在压力下成形结构构件。本专利技术的使用领域特别是涉及飞机制造工程。特别是具有大容积机身的客机或运输机能够以壳式结构、特别是半壳式结构制成。在飞机制造工程中，半壳式结构理解为主要为两个壳体的机身构造。结合在一起，两个壳体得出机身部段的近似于圆形的或椭圆形的横截面。相继地用于机尾、机身中部和驾驶舱区段的多个机身部段得到整个飞机机身。越来越多地将适合的纤维复合材料用于飞机机身的制造，所述纤维复合材料例如是玻璃纤维增强或碳纤维增强的塑料。为了能够加固机身并且承受负载，壳体一般装备有加固支柱，特别是桁条和隔框。在这里感兴趣的制造原理中，基本上二维形成的壳形的结构构件在凹粘合模，所谓的层压粘合装置(LKV)中通过如下方式生产，即在此将纤维材料和树脂装入不同的层中并且使其硬化。在此，LKV与装备装置(ARV)共同作用，所述装备装置用于连同粘贴到层构造中的祐1条等的定位一起准备层构造。最后，LKV预先确定相应的外轮廓,并且确保壳形的结构构件的光滑的外表面。
技术介绍
由DE 10331358A1中得知前述类型的装置，所述装置原则上由LKV和在此相应的ARV组成。ARV基本上包括平的基本承载件，在所述基本承载件上，格栅由不同长度的多个支撑壁固定，使得所述支撑壁的远侧的端部通过分别在此固定的模块化的型材部件形成向外拱起的装配面，其中，空隙用于装入桁条和具有用于结构组件的辅助材料的其它构件组件。在此，拱起的装配面基本上符合待制造的完整的结构构件的内轮廓的凹部。彼此相邻的模块化的型材部件之间的间隙分别设置在桁条位置的下方。在将结构构件的和辅助材料的完整构造建立在ARV上之后，将匹配的LKV精确匹配地定位在所述ARV的上方，以用于最终形成结构构件。在制造过程的开始，首先将ARV的装配面用薄膜加载。用真空加载通过容纳通道形成的空腔，使得薄膜光滑地吸到装配面上。然后，薄膜的卷筒与真空蒙皮的卷筒耦联，使得薄膜卷起，并且使得真空蒙皮开卷到拱起的装配面上，并且保持原样地拉入桁条的容纳通道中。紧接着，将设有支撑元件的桁条装入用真空蒙皮加载的容纳通道中。随后在被真空蒙皮加载的容纳通道中置入设有支撑元件的桁条。紧接着，将所有由纤维复合材料制成的蒙皮层放置到模块化的型材的和桁条的用真空蒙皮覆盖的外表面区域上。在最外侧的蒙皮层上，以优化的量涂覆封料，并且紧接着将转动180°的LKV精确匹配地放置，环形的封料密封所述LKV，使得在真空蒙皮和LKV之间产生真空密封的封闭部，以及将真空蒙皮和LKV之间的腔室抽真空。在达到外蒙皮和LKV之间的预设的过程真空后，停止在通过空隙形成的空腔中的真空，以及向大气敞开。紧接着，将具有在此在移送ARV之后设置的结构构件的LKV抬起，转动180°并且引入随后的注射过程和硬化过程。 在将LKV与ARV分离时，由于与在内侧上纵向延伸的桁条相关联的结构构件相对于在ARV上的相应的容纳通道的拱起，出现所谓的侧凹问题，所述侧凹问题根据结构构件的拱起度，由于有阻碍的形状接合，可能会阻碍脱模。因此，在现有技术中提出，将用于桁条的容纳通道在ARV方面构造成，使得相对于垂直线不产生侧凹。然而，在此不利的是，结构构件的拱起度由于侧凹问题而强烈地受脱模可行性限制。因为，由于侧凹问题，在常规的ARV中，从特定的壳体拱起起，在将桁条移到位于LKV中的蒙皮上之后，蒙皮不再能够从LKV中移出，而在此不与桁条相撞。为了解决所述问题已经尝试的是，将形成ARV的拱起的装配面的模块化的型材的部件在径向方向上可移动地构造，以便通过将放置在侧凹区域中的模块化型材移入来克服在此产生的侧凹。然而，这种技术上的解决方案导致用于实现拱起的装配面的所涉及的各个模块化型材的可运动性的显著耗费，所述模块化型材通常位于装配面的边缘区域中。因此，本专利技术的目的是，提供一种用于制造大面积的基本上二维拱起的结构构件的设备，所述设备借助于简单的技术上的机构允许有效的自动化。
技术实现思路
所述目的从根据权利要求I的前序部分所述的设备出发，结合其特征部分的特征实现。在方法技术上，所述目的通过权利要求10所述的特征实现。分别相关的从属权利要求描述本专利技术的有利的扩展方案。本专利技术包括如下技术教导ARV设有有弹性的、特别是在边缘侧上可向内变形的、连续的装配壳体，所述装配壳体通过多个在内侧上铰接的促动器能够在移出状态A和至少一个移入状态B之间运动，在所述移入状态中ARV能够相对于纵向延伸的容纳通道无侧凹地从LKV中移出。换言之，根据本专利技术的ARV能够由于所述ARV的拱起的装配面的柔性的变形来为基本上二维拱起的壳体解决侧凹问题，特别是在将桁条集成到结构构件中的方面。然后，除桁条之外，ARV也装备有其他构件组件，如窗框、门框等。此外，作为辅助材料能够使用分离薄膜、真空薄膜、抽吸织物。根据本专利技术的解决方案的优点特别是在于，可变形的装配壳体能够由唯一的板型部件制成，并且由于材料弹性能够适合地弹性变形，使得ARV与LKV的无侧凹的分离是可能的。由于这样的可变形的装配壳体，也能够总体上降低ARV的重量。此外，设置用于在两个状态之间移动装配壳体的促动器形成简单的机械机构。为了储存目的和运输目的，ARV的外部几何尺寸能够通过将装配壳体带到移入状态B中而缩小。在内侧上铰接在装配壳体上的促动器应优选彼此间隔开地沿着装配壳体的两个彼此相对置的边缘区域设置。所述特别简单地构造的机械机构足够用于满足根据本专利技术的目的，即引起在移出状态A和移入状态B之间的可移动性。此外，促动器应优选在纵向延伸部中指向径向内部，并且在内侧铰接在位置固定的承载结构上。因此，ARV显现为特别紧凑地构造的，因为不存在明显超过拱起的装配壳体几何尺寸的构件。这样的承载结构能够由多个相互静止地可靠地连接的框架梁组成。促动器能够根据现有的工作介质例如构造为双重作用的气动缸或构造为电的线性驱动器。根据 改进本专利技术的措施提出，ARV的装配壳体连续地一件式地构成，其中，用于桁条的容纳通道优选应成型到一件式的装配壳体中。如果装配壳体由金属板制成，那么所述造型能够通过弯曲，即通过部分塑性的变形产生。然而此外还可设想的是，装配壳体由纤维复合材料制成，即通过靠模成形制成。因为，纤维复合材料的由材料决定的弹性可弯曲性足以赋予装配壳体根据本专利技术的弹性可变形性。因为在此公开的解决方案特别是适于制造主要是二维成型的结构构件，所以借助根据本专利技术的装配壳体特别能够实现圆柱段的形状，以便例如将沿纵向方向笔直延伸的机身壳体作为结构构件制成。借助于前面说明的设备，大面积的且基本上二维拱起的结构构件由纤维复合材料优选如下制造，即-将ARV的位于向上拱起的初始位置中的可向内弹性变形的装配壳体用构件组件如特别是桁条和辅助材料加载；-紧接着，将被加载的ARV抽真空和翻转，以至于所述ARV到达向下拱起的工作位置中；-使现在被加载的且向下拱起的ARV的装配壳体向内变形，并且通过随后的移入而与相对应的LKV聚在一起；-在那里使移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·隆斯多费尔，雷莫·欣茨，亚德里恩·瓦亨多夫，尼尔斯·德绍尔，亚当·安德拉，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：
国别省市：