(57)【要約】  本発明は、特に航空機産業分野用の大面積繊維複合材料構造部材の製造装置及び方法を提供し、所定の成形要素（１）と、少なくとも１つの繊維シート（１５）を所定の成形要素（１）の上又は内へ確定されて敷き込む制御可能な敷き込み機器（４，５，６）と、所定の成形要素（１）及び敷き込み機器（４，５，６）を互いに対して所定の旋回角度だけ確定されて旋回させる制御可能な旋回機器（１０）と、中央制御機器とを含み、この中央制御機器は、敷き込み機器（４，５，６）及び旋回機器（１０）を制御するために、これらの機器と接続される。
2009536129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に航空機産業分野用の大面積繊維複合材料構造部材の製造装置であって、
所定の成形要素（１）と、
少なくとも１つの繊維シート（１５）の前記所定の成形要素（１）の上又は中への確定された敷き込みのための制御可能な敷き込み機器（４，５，６）と、該敷き込み機器（４，５，６）は、４個の同期制御可能な持上げ支柱（４）を有しており、該持上げ支柱は対をなして、前記成形要素（１）の周りに配置され、該持上げ支柱（４）の各対は夫々、垂直方向に調整可能な交差部材（５）に割り当てられており、各交差部材（５）には、夫々の交差部材（５）に沿って同期的に移動させられ得る所定の繊維シートロール（２，３）を受け入れるために、夫々一体化させられた２個の受入れ台車（６）があり、
前記所定の成形要素（１）及び前記敷き込み機器（４，５，６）を互いに対して所定旋回角度だけ画定されて旋回させるための制御可能な旋回機器（１０）と、
中央制御機器とを含み、該中央制御機器は前記敷き込み機器（４，５，６）及び前記旋回機器（１０）と連結されて、これらを制御することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記所定の成形要素（１）は、略裏返し浅皿の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記所定の成形要素（１）は、楕円形又は円形断面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記所定の成形要素（１）は、航空機の圧力ドームの形状に形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記受入れ台車（６）は、前記中央制御機器によって、各々が他の受入れ台車（６）と同期制御され得る電子駆動機器を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記中央制御機器は、前記割り当てられた交差部材（５）の前記持上げ支柱（４）の縦方向に沿った同期垂直方向調整のために該持上げ支柱（４）と、また前記受入れ台車（６）の該交差部材（５）に沿った同期横方向調整のために該受入れ台車（６）とに対して接続されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記敷き込み機器（４，５，６）は、２個の繊維シートロール（２，３）に巻き上げられた前記繊維シート（１５）を、搬送車（８）から、確定された搬送位置で受け入れる搬送機器を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記旋回機器は、前記所定の成形機器（１）を、前記敷き込み機器（４，５，６）に対して受入れ且つ位置決めする制御可能な転向台（１０）を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記転向台（１０）は、前記中央制御機器によって制御され得る電子駆動機器（１１）を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、作業員の一人による前記成形要素（１）のある領域への接近のために、調整可能な基壇（１３）を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記基壇（１３）は、レールシステムに沿って調整可能であると共に、少なくとも１個の枢転可能なプラットホーム（１４）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、前記敷き込まれる繊維シート（１５）を位置決めするために、刻印機器、線状レーザ投光器システム等の位置決め機器、及び／又は付加的な補強手段とを、前記旋回機器（１０）の確定位置と合わせて有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、前記中央制御機器による自動制御の故障時に、前記繊維シート（１５）の確定された敷き込みを行うべく、手動緊急モードのための緊急作動機器を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
特に航空機産業分野用の大面積繊維複合材料構造部材の製造方法であって、
所定の成形要素（１）を供給する工程と、
敷き込まれる繊維シート（１５）を２個の繊維シートロール（２，３）に事前に巻き上げる工程と、該繊維シートロール（２，３）は制御可能な敷き込み機器（４，５，６）によって受け入れられ、
前記２個の繊維シートロール（２，３）を、垂直方向及び横方向の両方へ調整すると共に、該２個の繊維シートロール（２，３）を均等且つ同期的に、前記所定の成形要素（１）の中心から該成形要素（１）の縁へ、前記制御可能な敷き込み機器（４，５，６）によって案内することにより、前記繊維シート（１５）を前記所定の成形要素（１）の上又は中へ確定されて敷き込む工程と、
前記所定の成形要素（１）及び前記制御可能な敷き込み機器（４，５，６）を、制御可能な旋回機器（１０）によって、所定の旋回角度で互いに対して旋回させる工程と、
別の繊維シートを、前記制御可能な敷き込み機器（４，５，６）によって、既に敷き込まれた繊維シート（１５）の上に確定されて敷き込む工程とを含む方法。
【請求項１５】
前記敷き込み機器（４，５，６）及び前記旋回機器（１０）は、中央制御機器によって制御されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
６つ以上の多数の繊維シート（１５）が、前記所定の成形要素（１）の上又は中へ、互いに積み重ねられ、繊維シート（１５）の各敷き込み後に、前記所定の成形要素（１）は前記旋回機器（１０）によって、３０度等の所定の旋回角度で、前記敷き込み機器（４，５，６）に対して旋回させられると共に止められることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記２個の繊維シートロール（２，３）は、自己支持的に、前記所定の成形要素（１）の上方約５０ミリメートルを案内されることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記敷き込まれる繊維シート（１５）の所定の巻き解き速度、所定の前進速度、及び／又は所定の前進量は、前記成形要素（１）への該繊維シート（１５）の敷き込みの間に、中央制御機器によって制御されることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記中央制御機器による自動制御の故障時に、前記敷き込み機器（４，５，６）は緊急モードで、前記繊維シート（１５）の手動敷き込みのために作動させられることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に航空機産業分野において用いられる大面積繊維複合材料構造部材の製造装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、所望の大面積繊維複合材料構造部材に適用され得るが、本発明及び本発明の根拠となる問題は、航空機の後方圧力ドーム、即ち後方耐圧壁のドームを参照して、より詳細に説明される。
【０００３】
航空機産業分野における構造部材の製造においては、一方では、特定の重量規格が遵守されなければならず、しかし他方では、この構造部材の製造はまた、経済的でなければならない。航空宇宙産業においては、複合材料は金属材料よりもずっと軽量であることから、金属材料と置き換わることが増えている。節約される全ての重量キログラムは有利には、燃料コストを減少させ、或いは積載量を増加させる。
【０００４】
例えば、軽量炭素繊維強化プラスチック（ＣＲＰ）が翼トラス、着陸フラップ、水平及び垂直尾翼を備えた後方胴体部分、及び前記圧力ドームの製造に使用される。経済的な理由により、航空会社は約１０から１５キロメートルの高度で飛行する。これらの高度に耐え得るように、与圧室が必要とされる。ここでは、約３キロメートルの飛行高度に対応する圧力が維持される。圧力ドームはこの与圧室の後端部分を形成する。飛行中に、この圧力ドームは、内部室圧力全体を支持する。例えばチタンリング及び胴体構造へ力を導入する多くの角度と共に、ドームは、垂直尾翼の前方に割り当てられたリング上に挟持された状態で据え付けられる。
【０００５】
大面積及び小曲率の部材、例えば尾翼パネル用に、現在では、樹脂含浸炭素繊維帯（プリプレグとして知られている）が使用される。これらは苦心して後の形状にされると共に、オートクレーブとして知られているもので、圧力及び熱によって硬化させられる。
【０００６】
しかしながら、本願出願人がこれまで知り得たプリプレグ帯の手動での敷き込み方法は、主として、単純であると共に僅かな湾曲しか有さない形状寸法に適している。より複雑な形状寸法が敷き込まれる場合には、敷き込み率はもはや経済的ではない値まで低下させられる。更に、予含浸プリプレグ帯は相対的に高価であると共に、所定の条件下でのみ保管されなければならない。
【０００７】
より大きな曲率を有し、又はより複雑な構造体のために、本願出願人は新規の製造コンセプトを開発しており、これは、業界誌「ハイパフォーマンス  複合材料」（ＨＩＧＨ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ，Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｍａｙ  ２００３，ｐａｇｅ  ４５ｅｔ  ｓｅｑ）、業界誌「フォーラム」（Ｆｏｒｕｍ，Ｊｕｌｙ  ２００４，ｐａｇｅ  ８  ｅｔ  ｓｅｑ）、および業界誌「イノベート！」（Ｉｎｎｏｖａｔｅ！  “Ｆｌｕｇｚｅｕｇｂａｕ  ｍｉｔ  Ｎａｄｅｌ  ｕｎｄ  Ｆａｄｅｎ  ｕｎｄ  ｎｅｕｅｎ  Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅｎ，”  ｐａｇｅ  ２４  ｅｔ  ｓｅｑ）において言及されている。無樹脂炭素繊維布は、乾燥状態で所望の形状にされ、後に樹脂がもっぱら布に挿入される。無樹脂炭素繊維布は、粘着性プリプレグ帯よりも極めて容易に取り扱われ得る。個々の多軸炭素繊維不織布は、所謂不織敷物を形成するために、自動縫製方法によって、縫い合わされる。この不織敷物では、炭素繊維は縦及び横方向に配置される。従って、個々の多軸炭素繊維不織布又は半仕上げ繊維シートは、例えば、縫製によって、ロール状に巻き上げられ、また成形要素上に巻き解かれる大面積平坦不織敷物を形成するために、接合される。
【０００８】
個々の多軸不織シートから作られる縫製敷物を敷き込むために、従前の敷き込み技術及び装置を使用する時には、問題の一つとして、不織敷物が大きく湾曲した成形要素上に敷き込まれる時に、特に縁部分に好ましくないしわ又はたるみが生じかねない。このしわの発生は、最終的な組み付け時に、完成した構造部材を割り当てられた取付部分に載置することをかなり困難にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、不織敷物を敷き込む間にドレーピングの発生を阻止すると共に、たるみのない構造部材の製造を保証する当初に言及された種類の装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、特許請求項１の特徴を備えた装置、及び特許請求項１４の特徴を備えた方法による本発明に基づき達成される。
本発明が根拠にする思想としては、繊維シート又は不織敷物の手動敷き込みが、中央制御機器によって制御される対応装置の手段による自動巻き解き方法によって置き換えられる。この場合、所定の成形要素が供給され、繊維シートは確定された方法で、制御可能な敷き込み機器によって、所定の成形要素の上又は内へ敷き込まれる。所定の成形要素及び敷き込み機器は、制御可能な旋回機器によって、互いに所定の旋回角度だけ旋回させられる。また別の繊維シートが、確定された方法で、制御可能な敷き込み機器によって、既に敷き込まれた繊維シートの上に敷き込まれる。
【００１１】
その結果、特に構造部材の縁部分におけるしわ又はたるみの発生が、有利には敷き込み作用の精確な制御によって阻止されるように、多くの繊維シート又は不織敷物が、自動化され且つ確定された方法で、所定の配向方向に積み重ねられ得る。その結果、想像できる限りの形状寸法を備え、特に大きな湾曲面をも備えた構造部材が、新規の敷き込み方法及び新規の装置によって製造され得る。更に、自動化された敷き込みによって、敷き込み速度が有利に上昇させられると共に、装置が動作中である時間が減少させられる。
【００１２】
特許請求項１に特定される装置、及び特許請求項１４に特定される方法の有利な改善及び改良は、従属請求項に見られる。
好適な展開によれば、所定の成形要素は、製造される構造部材の形状を有し、例えば圧力ドームが製造される場合には、楕円形又は円形断面を備えた裏返し浅皿形状である。成形要素は、対応する樹脂層、及び個々の繊維シートの敷き込みに役立つと共に、製造される構造部材の形状を予め定める。自動化された敷き込み方法及び制御可能な敷き込み機器はまた、極めて大きく湾曲した成形要素に、対応する繊維シートが経済的に、またしわが発生することなく、被覆されることを可能にする。
【００１３】
別の好適な展開によれば、敷き込み機器は４個の持上げ支柱を有し、この持上げ支柱は対をなして、成形要素の周りに配置されると共に、中央制御機器によって同期制御され得る。
【００１４】
この持上げ支柱対は好適には、垂直方向に調整可能な交差部材に夫々割り当てられ、この交差部材は夫々、夫々の交差部材に沿って同期的に移動させられ得ると共に、所定の繊維シートロールを受け入れるように意図された２個の受入れ台車を含む。一方では受入れ台車、また他方では交差部材は、繊維シートロールの成形要素上での自動化され且つ確定された案内、また結果的に、繊維シートの成形要素上への確定された敷き込みが達成されるように、中央制御機器によって、横方向及び垂直方向に調整される。中央制御機器は、割り当てられた交差部材の持上げ支柱に沿った同期垂直方向調整のために持上げ支柱を、また受入れ台車の、また結果的には繊維シートロールの交差部材に沿った同期横方向調整のために受入れ台車を、適当に所定の方法で駆動させる。
【００１５】
有利には、２個の繊維シートロールが均等且つ同期的に、所定の成形要素の中心から、この成形要素の縁まで、中央制御機器によって制御された敷き込み機器によって、成形要素の上方における、繊維シートの所定の成形要素の上又は中への均等な敷き込みのために、案内される。この目的のために、受入れ台車及び持上げ支柱の同期制御は、中央制御機器によって行われる。
【００１６】
好適には、多くの例えば６つの繊維シートが、所定の成形要素の上又は中へ互いに敷き重ねられ、中央制御機器によって、繊維シートの各敷き込み後に、所定の成形要素が旋回機器によって、敷き込み機器に対して所定の旋回角度、例えば３０度回転させられると共に、止められる。その結果、敷き込まれる繊維シートの所定の回転速度、所定の前進速度、及び／又は所定の前進量が有利には、成形要素の上又は中への敷き込みの間に、中央制御機器によって制御され得る。
【００１７】
別の好適な例証実施形態によれば、中央制御機器による自動制御の故障時には、敷き込み機器は緊急モードで、繊維シートの手動敷き込みによって作動させられる。その結果、開始されている敷き込み操作は手動で完了させられ得、構成部品の損失が阻止される。
【００１８】
本発明を、添付の図面を参照して、例証実施形態に基づき、以下により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
特に明記されていない限りは、図面において、同じ符号は同じ又は機能的に同じ構成部品を示すものとする。
図１から図５には、本発明の好適な例証実施形態に係り、繊維複合材料、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＲＰ）から構造部材を製造する装置が示される。この場合、図１から図３は前面図を示し、また図２、図４及び図５は、異なる移動状態における装置の左側面図を示す。
【００２０】
一例として示される装置は、好適には、成形要素１を有しており、この成形要素１は、例えば構造用鋼材等の確実な接着機器として形成される。成形要素１の形状寸法は、製造される構造部材、例えば製造される圧力ドームの所望の形状寸法に適合させられる。構造部材の材料と比較して、成形材料の異なる熱膨張係数が、好適には、成形要素１の構造設計において、事前に適当に補償されている。
【００２１】
航空機用圧力ドームの製造のために、成形要素１は有利には、裏返し浅皿状に形成される。航空機の種類に応じて、成形要素１は、例えば、楕円又は円形断面形状を有してよい。
【００２２】
好適には、プリプレグダブラ及び／又は端縁補強層が最初に、成形要素１の表面上の所定位置に、例えば後に圧力ドームに設けられる切抜き等を補強するために付与される。セグメントダブラ及び端縁補強層は、プリプレグ素材を含むと共に、例えば超音波カッタによって供給され、また成形要素の対応する位置に位置決めされる。続いて、テンプレートによって一定の大きさに作るために、適当な樹脂フィルムが対応して切断されると共に、成形要素１全体の上に敷き込まれる。
【００２３】
好適には炭素繊維強化プラスチックからなる個々の不織シートは、大面積不織敷物１５を形成するために、適当な接合方法、例えば縫製、鋲止め、編成、接着等によって接合される。巧みな糸案内により、例えば縫製工程において、構成部品の各位置が、後にこの位置で生じる荷重の最大限度まで適合させられ得る。不織シートは好適には、予め合成樹脂で包まれることなく接合される。無樹脂炭素繊維布は、粘着性プリプレグよりも簡単に取り扱われ得る。
【００２４】
このような接合方法によって、大きな不織敷物１５が前もって、例えば炭素繊維材料から製造され、この炭素繊維は好適には、縦及び横方向に配置される。炭素材料の構造的に適合させられた強度を獲得するために、多くの、好適には６つのこれら不織敷物１５が、様々な方向に積み重ねられ、これについては、以下により詳細に説明される。
【００２５】
不織敷物１５は有利には、製造される構造部材の形状に各々が既に予め作られており、可能な限り生じる廃棄物を最小化する。敷き込まれる縫製不織敷物１５は各々、好適には２個の不織ロールからなるロールシステムとなるように、均一且つ対称的に巻き上げられ、その結果、巻き上げ状態において、不織敷物１５の対称軸は好適には、２個の不織ロール間に配置される。不織ロールには、図面において符号２及び３が付される。
【００２６】
続いて、不織ロールに巻き上げられた不織敷物１５は、装置によって、割り当てられた成形要素１に敷き込まれ、これについては、図面を参照して、以下により詳細に説明する。
【００２７】
図１から図５において更に明らかなように、成形要素１とは別に、本装置は敷き込み機器を有しており、この敷き込み機器は、成形要素１を包囲すると共に、好適には４個の持上げ支柱４を含む持上げ支柱システムを含む。成形要素１の両側には、例えば２個の持上げ支柱４が、特に図２に示すように、夫々一対の持上げ支柱を形成するように設けられる。これら２対の持上げ支柱は好適には、互いに対称的に配置されると共に、各々割り当てられた交差部材５を有する。
【００２８】
各交差部材５に一体化されているのは、２個の同期起電駆動受入れ台車６であり、この受入れ台車６は、中央制御機器によって制御されることにより、割り当てられた交差部材５に沿って横方向に摺動するように、変位可能に据え付けられる。交差部材５は次に好適には、持上げ支柱４によって垂直方向に調整可能であり、これは中央制御機器によって同期制御され得、その結果、受入れ台車６は、適当な制御によって、横方向及び垂直方向の両方に同期調整され得る。
【００２９】
不織ロール２，３は好適には、適当な搬送車８に巻き上げ状態で供給されており、この搬送車８は、例えば図１から図３に示すように、受入れ台車６に関連して適当な位置決め手段９によって位置決めされる。
【００３０】
本例証実施形態によれば、図１に示すように、不織ロール２，３は、搬送車８から直接的に所定の搬送位置に受け入れられると共に、図１に示す受け入れ位置から図２に示す位置へ移動させられる。このために、持上げ支柱４は、割り当てられた交差部材が、ロールを受け入れた後に、所定の高さに調整され得るように、中央制御機器によって制御される。
【００３１】
続いて、受入れ台車６は各々、例えば受入れ台車６を制御するために中央制御機器に連結された起電駆動装置を有しており、適当な制御によって、図２に示す位置から、交差部材５に沿って、図４に示す初期敷き込み位置へ移動させられる。この初期敷き込み位置において、敷き込みロール２，３は好適には、成形要素１の中央上にある。不織ロール２，３即ち敷き込まれる不織敷物１５の成形要素に対する精確な位置決めは、例えば付与された刻印及び／又は付加的な位置決め機器、例えば光学位置決め機器によって達成される。
【００３２】
不織ロール２，３の全体的な移動連続は、交差部材５の垂直方向への調整及び受入れ台車６の横方向への調整からなり、全体的な敷き込み作用及び不織ロール案内作用は、中央制御機器によるプログラム制御下で達成される。持上げ支柱４及び受入れ台車６は好適には、不織ロール２，３に巻き上げられた不織敷物１５が自動的に所定の確定された回転速度、前進速度、及び／又は前進量で成形体１へ敷き込まれるように、中央制御機器によって、同期的且つ確定的に制御される。
【００３３】
例えば図４に図示する状態から始まり、２個の不織ロール２，３は、成形要素１の中央から、図４及び図５において、不織ロール２，３の状態によって概略的に示されるように、この成形要素１の端縁へ均等に移動させられる。
【００３４】
既に配置された不織敷物の変位を回避するために、不織ロール２，３は好適には、自己支持的に、成形要素１の上方約５０ミリメートルを案内される。ここでは、不織ロール２，３のロール駆動装置は有利には、不織敷物１５へ付加的な力を作用させない。不織ロール２，３の端部における適当な中央揃えピン７は、不織ロール２，３が割り当てられた受入れ台車６に精確に受け入れられると共に、不織ロール２，３が成形要素１上に精確に案内されるのに役立つ。
【００３５】
このような成形要素１へ敷き込まれる不織敷物１５の確定された自動巻き解きは、縁部分にでも、高敷き込み速度及びしわが無い又はたるみが無い敷き込みが達成されるのを可能にする。この自動敷き込み作用はまた、再現可能な敷き込み工程を保証し、その結果、大きく湾曲した面を備えた構造部材でさえも、割り当てられた取付部分への良好な取り付けのために、しわが生じることなく完成される。
【００３６】
この好適な例証実施形態に係る装置はまた、更に転向台１０を有し、この転向台１０上に成形要素１は据え付けられる。転向台１０は好適には、転向台１０の旋回制御のために、中央制御機器に同様に接続される。このような旋回運動は好適には、起電駆動装置１１によって達成され、この起電駆動装置１１は、本質的に周知の方法で、中央制御機器によって制御され得る。転向台１０はまた、例えば位置決め機器１２を有し、この位置決め機器１２は、予め定められた旋回角度に転向台１０を精確に位置決めするように作用する。結果的に、適当な制御により、転向台１０が成形要素１を任意の旋回位置へ移動させることが可能になる。
【００３７】
好適には、上記方法に従い、不織敷物１５を成形要素１に敷き込んだ後に、成形要素１は制御された起電駆動装置１１によって、持上げ支柱システムに対して例えば３０度、転向台上を回転させられると共に、適当に固定される。
【００３８】
続いて、別の不織敷物１５が、既に配置された一枚の不織敷物又は複数の敷物１５の上に、上記の方法で敷き込まれる。
この作用は、連続して数回、適当な方法で繰り返され得る。繊維材料の構造的に適合させられた強度を達成するために、例えばこの種の６つの不織敷物１５は、異なる方向に３０度回転させられて、積み重ねられる。当該技術分野に属する者には明白であるが、６つ枚以上の不織敷物１５が積み重ねられてよく、旋回機器の旋回角度は好適には、敷き込まれる不織敷物１５の数に応じて適合させられる。
【００３９】
全ての不織敷物１５を成形要素１へ敷き込んだ後に、当初に付与されたもののようなプリプレグ補強材が次に、成形要素１の所定部分に、好適には成形要素１と対称的に付与される。
【００４０】
最後に、成形要素１は、敷き込まれた不織敷物１５及び補強材、及び／又は付与された補剛材と共に、オートクレーブとして知られる適当な焼成オーブンに導入される。そこで、フィルムとして敷き込まれた合成樹脂、例えばエポキシ樹脂が、個々の不織敷物１５の間に負圧によって押圧されると共に、硬化される。このようにして、所望の構造部材、例えば航空機用圧力ドームが、成形要素１から取り外した後に得られる。
【００４１】
高度の自動化のため、上記方法及び上記装置は、極めて経済的であると共に、正確である。不織ロールの適当な案内制御は有利には、敷き込み作用の間における不織敷物１５の繊維の破損を回避するのを可能にする。
【００４２】
本装置は付加的には、例えば位置決め機器を有しており、この位置決め機器は、例えば線状レーザ投光器として形成される。この位置決め機器は特に、確定された転向台位置と合わせて、プリプレグ補強材が成形要素に敷き込まれ、又は補剛材が付加的に付与されるのに役立つ。
【００４３】
不織敷物１５に接触し、又は不織敷物１５上に達する装置の全ての構成部品は有利には、不織敷物１５及び完全に硬化させられていない補剛材の、例えばけば、研磨材、油又は色粒子による汚損を防ぐように構成される。これは特に、敷き込み機器４，５，６、及び油、グリース、又はシリコン含有潤滑及び摺動物質等の潤滑剤を含まない以下に更に説明する基壇の全ての構成部品部分に当てはまる。転向台１０及び敷き込み機器４，５，６全体の全ての駆動機器はまた、好適には、作業員が手を入れるのを阻止するために、シート状金属カバーで保護される。更に、これらのカバーは、存在する作用流体又は物質の流出に対して不織敷物１５を保護する。
【００４４】
上記により詳細に説明された装置は、通常自動モードで作動し、中央制御機器は、不織敷物１５を成形要素１に敷き込むために、不織ロールの案内を制御する。自動制御又はある駆動機器の故障時には、緊急モードが好適には設けられ、このモードでは、開始されている敷き込み作用が手動で完了させられて、構造部材の損失が阻止される。作業員への危険又は装置の破損を回避し又は除去するために、緊急遮断機器が好適には、安全基準に応じて装着される。
【００４５】
図６は、本発明の別の好適な例証実施形態に係る大面積繊維複合材料構造部材の製造装置の左側面図を概略的に示す。図６において、上記構成部品に加えて、本装置は可動基壇１３を有しており、この可動基壇１３は例えば、折り畳み式プラットホーム１４を備えた階段の踊り場として形成される。図６において、可能な調整及び折り畳み動作は、図示される矢印により概略的に示されている。しかしながら、当該技術分野に属する者には明白であるが、基壇１３の更なる改善も可能である。
【００４６】
例えば、基壇１３は有軌道であり、作業位置での傾動モーメントが吸収されるのを可能にし、レールシステムは有利には、縁部による転倒を回避するために、工場の床に沈められる。基壇１３は例えば、手動により、又は割り当てられた制御機器によって電子的に移動させられてよく、また夫々の作用及び／又は運転位置に配置されてよい。その結果、作業員は、任意の時間に、また任意の位置において、成形要素１に手が届く。
【００４７】
本発明はここでは、好適な例証実施形態に基づいて説明されているが、これらに制限されるものではなく、多様な方法に変更され得る。
例えば、敷き込み機器はまた、リングレール上の多くのローラによって据え付けられる正方形枠を含んでもよい。リングレールには例えば、多くのボアが備えられており、枠をストップピンによって、夫々の所望の配向角度に固定する。成形要素はリングレールの中間に固定的に据え付けられ、このリングレールは例えば、床にねじ止めされる結果、正方形枠をリングレールに沿って旋回させることにより、枠の成形要素に関する相対旋回が達成される。
【００４８】
好適には、回転可能に据え付けられる四角形枠に固定されるのは、２個の弓形走行レールであり、この走行レール各々の上に、２個の制御可能な台車が調整可能に据え付けられる。各台車に回転可能に据え付けられるのは、不織ロールの一端である。台車の適当な制御により、台車は弓形走行レールに沿って同期的に案内され、その結果、不織ロールは、例えば成形要素の中央から成形要素を超えて、この成形要素の縁へ巻き解かれる。弓形走行レールの形状は、ここでは、成形要素の形状に、或いは製造される構造部材の形状に適合させられる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ロール受け入れ状態における本発明の好適な例証実施形態に係る装置を示す前面図。
【図２】第１ロール移動状態における、一例として与えられた図１の装置を示す左側面図。
【図３】ロール受け入れ状態及び第１ロール移動状態における、一例として与えられた図１及び図２の装置を示す前面図。
【図４】第２ロール移動状態における、一例として与えられた図１から図３の装置を示す左側面図。
【図５】第３ロール移動状態における、一例として与えられた図１から図４の装置を示す左側面図。
【図６】本発明の更に好適な例証実施形態に係る装置を示す左側面図。
【符号の説明】
【００５０】
１  成形要素、２  不織ロール、３  不織ロール、４  持上げ支柱、５  交差部材、６  受入れ台車、７  中央揃えピン、８  搬送車、９  位置決め手段、１０  転向台、１１  起電駆動装置、１２  転向台用位置決め機器、１３  基壇、１４  プラットホーム、１５  繊維シート
【図１】
2009536129.tif 000003
【図２】
2009536129.tif 000004
【図３】
2009536129.tif 000005
【図４】
2009536129.tif 000006
【図５】
2009536129.tif 000007
【図６】
2009536129.tif 000008
【国際調査報告】
2009536129.tif 000009
2009536129.tif 000010