[发明专利]用于制造预制件的装置和方法有效

专利信息
申请号: 201880079303.3 申请日: 2018-12-06
公开(公告)号: CN111670099B 公开(公告)日: 2022-11-18
发明(设计)人: R.赖因霍尔德 申请(专利权)人: 布勒特耶自动控制设备有限责任公司
主分类号: B29B11/16 分类号: B29B11/16;B29C35/08;B29D99/00
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 后云钟;陈浩然
地址: 德国拉*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 制造 预制件 装置 方法
【说明书】:

发明涉及一种用于制造用于飞机结构构件(2)的预制件(3)的装置,该装置具有:提供单元(6),其用于连续提供具有至少一个纤维层(4)的层状结构(7);加热单元(8),其具有至少一个红外加热器(9),所述红外加热器具有红外辐射源(10),其中所提供的层状结构(7)沿输送方向(F)被引导通过加热单元(8),并且在那里可在其宽度(B)的至少一部分上在横截面中被至少一个红外加热器(9)加热,其中在层状结构(7)和红外加热器(9)之间布置有红外辐射能够穿透的盘片(11)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于飞机结构构件的预制件的装置以及一种用于制造用于飞机结构构件的预制件的方法。

背景技术

纤维增强材料的使用在当今得到极大的增加。这尤其适用于玻璃纤维增强或碳纤维增强的构件,其应用由于对轻质结构解决方案的持续上升的需求而增加。这在航空航天工业以及汽车工业中尤其如此。

然而,一个大的挑战仍然是玻璃纤维增强或碳纤维增强的构件(GFK或CFK构件)的自动化的制造。因此,手动加工在此在生产中还总是具有很大的份额。

在过去,已经进行了许多尝试来使过程半自动化或全自动化。为了制造飞机结构构件,特别是飞机的纵梁(Stringer)和/或骨架(Spante),例如DE 10 2010 014 704 A1 提出一种用于制造用于飞机结构构件的预制件的方法,其中在第一步骤中,连续输入的纤维层通过横向成型(Querumformung)被成型为预先确定的横截面,并且其中随后形成的横截面轮廓在第二步骤中通过纵向成型被有针对性地弯曲。在此已知的是,在横向成型之前利用红外辐射器照射纤维层,以便将彼此松弛地延伸的纤维层彼此固定。现在已经发现,通过简单地照射纤维层,仅仅很难实现对纤维层的均匀加热。这导致,纤维层的部分区域过强地加热而其他部分区域不足地加热。此外,波动的环境条件对纤维层的连接质量有显著影响。这在生产的预制件的构件特性方面导致显著的质量差异。

发明内容

因此,本发明的任务是如此改进和设计上述装置,使得能够通过稳定的工艺控制和可靠的制造工艺制造具有保持不变地高的构件特性的预制件。

上述任务通过权利要求1的特征来解决。

所提出的用于制造用于飞机结构构件的预制件的装置具有用于连续提供具有至少一个纤维层的层状结构的提供单元。此外,该装置具有加热单元,该加热单元具有至少一个红外加热器,该红外加热器具有红外辐射源。所提供的层状结构在此沿输送方向被引导通过加热单元并且在那里在其宽度的至少一部分上在横截面中被至少一个红外加热器加热。在此,在层状结构和红外加热器之间布置有红外辐射能够穿透的盘片。

由此在纤维层和盘片之间产生相对受保护的空间,在该空间中实现了非常均匀地加热层状结构。此外,环境变化对加热过程的影响被显著地降低。例如,以简单的方式和方法显著地降低在生产车间中例如当在冬季打开厂房时的突然的温度波动的影响并且可以明显更好地保持基本上恒定的温度。这种环境影响的影响通过设置盘片而比在红外辐射器简单自由地定位在纤维层上的情况下明显更小。

此外,通过借助于红外辐射器进行的能量输入,也可以非常特别简单地调节层状结构和盘片之间受保护的空间中的温度,因为加热固定确定的并且在其尺寸上由盘片和纤维层限定的区域。

此外,以这种方式可以在层状结构和盘片之间提供如下流动通道,该流动通道能够实现非常均匀地加热层状结构。

通过这种特别均匀的并且可良好控制的加热,通过所提出的装置来显著改善在制造用于飞机结构构件的预制件时的工艺质量。

根据权利要求2,为了特别是沿着输送方向切割层状结构,可以设置切割单元和/或为了将层状结构成型为横截面轮廓而设置有横向成型单元。

在权利要求3至6中描述了涉及所述装置的结构和特别是层状结构和盘片彼此间的布置的其他特征。

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