LU86594A1

LU86594A1 - Leichtbauplattenstruktur

Info

Publication number: LU86594A1
Application number: LU86594A
Authority: LU
Original assignee: Euro Composites
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-05

Description

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j - λ r* r Λ 7. GRAND-DUCHE DE LUXEMBOURG

Ι.Βν,,Ν 8û 5 3 ? . „sMinism du ; de l'Economie et des Classes Moyennes ^ * r-T- Service de la Propriété Intellectuelle

iu;c urj.rt____^_;_"_; LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête

La-soc*dite x EôRO-CÛ!*iPOSI£ES - S-^Λ»Ύ Z*ose-Zs4î^st.rielle,--: ( -) 6401_Eçhv.ern3.ch_..y__Grand-Ilacliâ._de--JjE2:eî3boïâEg______________________________________— représentée.....par KM«--Jigeylingeg~Srnest--4g<·.......&-Keyer-s- Ernest?— ( 3) lng»OQns...an......pgopr.in&».., 46 r»e du Cimetière, b.p. 115.3.? Loage^sarg agissant en qualité ce mandataires , + deposefnt) ce seize septembre;·® i-1 neuf - -csat-^uatre—vîngt—six--v ^ à 15,..00heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: ’ * ' * Laichtbauplattenstruictur —_ ----------------;--~— ( 5) 2. la description en langue .......-...allemande______________________ _ de l’invention en trois exemplaires; - .

3. .................1 .....................................planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le ...χ6~5.Τ.1$.8..δ—: 5. la délégation de pouvoir, datée de __________________________________________________________ le _ _..;——..............: 6. le document d'ayant cause (autorisation); déclareint) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont): ( 6) revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de ( 7) ...... /....................................................................................déposée(s) en (8)--/----------—------------ le (9)........................................................................ .................................................

sous le N° (10) ...........................................................L. —_______________________________________________________________:—:----J--------,— au nom de (11).................................................................................................................................—------------------:----------------- élltfélisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg-----..— -------------- 46 rue du Cimetière_________________________________________________________________________________!_(12) soHicitefnt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance& <31·»—hwfl.fr-------------------------.--------------------------mois. (13) l'un des asaa^aetac/mandataires--------------------------------------------------------!---(14) // /y /R. Pri>cès-verbal de Dépôt

La susdite demande de brevet d’üivention a été déposée au Ministère de rÉconomie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellecpi^^lfl^^ït^urg, en date du: 2^ qq f ÿi' Pr. le Ministre de l’Économie et des Qasses Moyennes, à__________heures 5-1 p. d.

y f’jfj'ij -Le chef du service de la propriété intellectuelle, ..···w A68007__ EXPLICATIONS RELATIVES AU FORMULAIRE DE DÉPÔT.

ί 1 i s'il y a lieu "Demande de certificat d’addition au brevet principal, à la demande de brevet principal No............du............” - (2) inscrire les nom. prénom* professi?::.

; adresse du demandeur, lorsque celui-d est un particulier ou les dénomination sociale, forme juridique, adresse du siège social, lorsque le demandeur est une personne momie - (3) inscrire / les nom. prénom. adresse du mandataire a créé, conseil en oronriété industrielle, muni d’un pouvoir spécial, s'il v a lieu: "représenté par............agissant en Qualité de mandataire"

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BL-3938/vdw

MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION AU LUXEMBOURG POUR

" Leichtbauplattenstruktur " EURO-COMPOSITES S.A.

Zone Industrielle 6401 Echternach / '"T » t i -1-

Leichtbauplattenstruktur

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leichtbauplattenstruktur, bestehend aus einer eine gewisse Dicke aufweisenden Kernplatte, beispielsweise einem Aluminium- oder Nomexpapier-Wabenkörper oder 5 einer Schaumstoffplatte, auf welcher beidseitig je eine dünne Außenplatte,beispielsweise aus Aluminiumblech oder Laminat, unter Einsatz entsprechender Klebeschichten befestigt ist.

10 Derartige Leichtbauplattenstrukturen in Sandwich-Bauweise sind bereits bekannt. Bei derartigen Plattenstrukturen erfolgt dabei die Verklebung unter Einsatz adhäsiver Klebemittel, wodurch Leichtbauplattenstrukturen gebildet werden können, welche bei sehr geringem Gewicht eine hohe 15 mechanische Festigkeit besitzen.

Es zeigt sich jedoch, daß bei derartigen Leichtbauplattenstrukturen aufgrund des Einsatzes von adhäsiven Klebemitteln chemisch reaktive Materialien vorhanden sind, 20 welche eine gewisse gesundheitliche Gefahr darstellen.

Die Verwendung adhäsiver Klebemittel verhindert fernerhin den Einsatz derartiger Leichtbauplattenstrukturen beim Flugzeugbau für die Ausgestaltung des Inneren von Flugzeugrümpfen, weil derartige Leichtbauplattenstrukturen 25 den ATS 1000-Sicherheitsbestimmungen nicht entsprechen.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Leichtbauplattenstruktur der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einfacher und genau 30 kontrollierbarer Herstellbarkeit Gesundheitsrisiken weitgehend ausgeschlossen sind, während auf der anderen » » -2-

Seite der Einsatz derartiger Plattenstrukturen im Inneren von Flugzeugrümpfen ohne weiteres zulässig ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die 5 Klebeschichten aus einem thermoplastischen Harz, beispielsweise einem Polyamid, einem Polyimid, einem Polyäthersulfon (PES) oder einem Polyätherimid (PEI), bestehen.

10 Da im Rahmen der vorliegenden Erfindung die einzelnen Schichten der eine Sandwich-Konstruktion aufweisenden Leichtbauplattenstruktur unter Einsatz kohäsiver Klebeschichten miteinander verbunden sind, treten innerhalb der verwendeten Klebemittel keine chemisch reaktiven 15 Materialien auf, so daß gesundheitliche Gefährdungen weitgehend ausgeschlossen sind. Der Einsatz kohäsiver Klebeschichten erlaubt fèrnerhin die Verwendung derartiger Leichtbauplattenstrukturen im Flugzeugbau bei der Ausgestaltung des Inneren von Flugzeugrümpfen, weil derartige 20 Plattenstrukturen aufgrund ihres inneren Aufbaus den ATS 1000-Sicherheitsbestimmungen entsprechen.

Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leichtbauplattenstruktur ist dadurch gekennzeichnet, daß das 25 thermoplastische Harz zuerst in einem Lösungsmittel, beispielsweise N-Methylpropylon, in Lösung gebracht wird, daß in der Folge das in dem Lösungsmittel aufgelöste thermoplastische Harz im Tauchverfahren oder durch Aufsprühen auf die zu verklebenden Oberflächen aufge-30 bracht wird und daß schließlich die zu verklebenden Platten unter vorgegebenem Druck bei einer erhöhten Temperatur derart zusammengefügt werden, daß eine kohäsive Verklebung der einzelnen Elemente zustande kommt.

35 Das Aufbringen des in einem Lösungsmittel aufgelösten thermoplastischen Harzes kann dabei wahlweise im Tauchverfahren oder durch Aufsprühen erreicht werden, wobei τ . * \ -3- im Fall der Verwendung eines Tauchverfahrens die Aufbringung» des Klebemittels an der eine Wabenstruktur aufweisenden Kernplatte nur entlang der zu verklebenden Ränder erfolgen kann, was der auf diese Weise herge-5 stellten Plattenstruktur besondere mechanische Eigenschaften verleiht.

Um zu gewährleisten, daß bei der fertiggestellten Leichtbauplattenstruktur keine Restmengen des als Träger für 10 das thermoplastische Harz dienenden Lösungsmittels

Verbleiben, erweist es sich in der Regel als zweckmäßig, wenn im Anschluß an das Aufbringen des in einem Lösungsmittel aufgelösten thermoplastischen Harzes zuerst im Rahmen einer ersten Wärmebehandlung eine Verdampfung des 15 Lösungsmittels vorgenommen wird, worauf im Rahmen einer zweiten Wärmebehandlung unter Druck die kohäsive Verklebung der einzelnen Elemente erfolgt.

Leichtbauplattenstrukturen mit besonders günstigen 20 mechanischen Eigenschaften lassen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch hersteilen, daß bei Verwendung einer Kernstruktur in Form eines Wabenkörpers, insbesondere eines Wabenkörpers aus Nomexpapier, auf dessen gesamte Oberfläche zuerst eine Schicht aus Harz aufge-25 bracht wird, worauf in der Folge entweder nur an den zu verklebenden Stellen oder auf der gesamten Oberfläche des Wabenkörpers eine aus Polyätherimid (PEI) bestehende Schicht aufgetragen wird.

30 Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen: 35 Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Plattenstruktur und ï * -4-

Fig. 2 eine Schnittansicht einer abgewandelten

Ausführungsform der Plattenstruktur gemäß der Erfindung.

5 Die in Fig. 1 dargestellte Leichtbauplattenstruktur besitzt eine Kernplatte 1 vorgegebener Dicke, welche in Form einer Wabenstruktur aus Aluminium oder Nomexpapier ausgebildet ist. Beidseitig von dieser Kernplatte 1 sind dünne Außenplatten 2 und 3 aufgesetzt, welche beispiels-10 weise aus Aluminiumblech oder einem entsprechend imprägnierten Nomexpapier bestehen. Die Verbindung der drei Platten 1, 2 und 3 untereinander erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Klebemittels 4 aus einem thermoplastischen Harz, welches beispielsweise 15 aus einem Polyamid, einem Polyimid, einem Polyäthersulfon (PEß) oder einem Polyätherimid (PEI), bestehen kann. Bei diesen Klebemitteln 4 handelt es sich dabei um Klebstoffe, mit welchen eine kohäsive Verklebung erreicht werden kann.

20 Während bei der Ausführungsform in Fig. 1 das eine kohäsive Verklebung bewirkende Klebemittel 4 relativ dick an den Rändern der eine Wabenstruktur aufweisenden Kernplatte 1 aufgebracht ist, ist bei der in Fig. 2 darge-stellten Ausführungsform das betreffende Klebemittel 4 25 dünnflächig auf der gesamten Oberfläche der eine Wabenstruktur aufweisenden Kernplatte 1 aufgebracht, so daß je nach der Art der Aufbringung unterschiedliche mechanische Festigkeiten der jeweiligen Leichtbauplattenstruktur erzielbar sind.

30

Die Herstellung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Leichtbauplattenstrukturen wird wie folgt vorgenommen;

Bei Verwendung einer Kernplatte 1 aus einem Aluminium-35 Wabenkörper wird derselbe zuerst entfettet und, falls erforderlich, geätzt. In der Folge wird dann auf den betreffenden Wabenkörper durch Aufsprühen oder örtliches r Γ * » ' -5-

Eintauchen eine Schicht aus einem thermoplastischen Harz aufgebracht, welches in einem Lösungsmittel, beispielsweise N-Methylpropylon, aufgelöst worden ist. Nach dem Beschichten mit thermoplastischem Harz wird dann in der 5 Folge das jeweilige Lösungsmittel im Rahmen einer Wärmebehandlung zum Verdampfen gebracht. Bei Verwendung von Polyätherimid (PEI) erweist sich eine Wärmebehandlung von 150°C während zweier Stunden als ausreichend. Schließlich werden dann auf beiden Seiten der auf diese 10 Weise präparierten Kernplatte die dünnen Außenplatten aufgebracht,1 welche auf ihrer Innenseite ebenfalls mit einer thermoplastischen Beschichtung versehen sind. Diese Platten werden dabei unter Druck zusammengehalten, wobei gleichzeitig eine Wärmebehandlung vorgenommen wird. Bei 15 Verwendung eines Wabenkörpers aus Aluminium und Einsatz eines Klebemittels in Form von Polyätherimid (PEI) erweist sich eine Wärmebehandlung von etwa 160°C als zufriedenstellend, wobei der aufgebrachte Druck auf den halben Werten der maximalen Kompressibilität des be-20 treffenden Wabenkörpers eingestellt ist.

In Abwandlung des beschriebenen Verfahrens können die beiden Wärmebehandlungen zur Verdampfung des Lösungsmittels und der Erzielung der kohäsiven Verklebung 25 innerhalb eines einzigen Arbeitsganges durchgeführt werden, um auf diese Weise einerseits das verwendete Lösungsmittel zu verdampfen und andererseits die kohäsive Verklebung durchzuführen.

30 Während bei den beschriebenen Verfahren das Aufbringen des Klebemittels innerhalb eines einzigen Arbeitsganges beschrieben worden ist, besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls die Möglichkeit, die betreffende Kernplatte zuerst mit einem Harz und in der Folge zusätz-35 lieh mit Polyätherimid (PEI) zu beschichten, wobei die.

Beschichtung mit Polyätherimid wahlweise auf der gesamten Oberfläche des Wabenkörpers oder lokal nur an den Rändern -6- » ► desselben vorgenoiranen werden kann. Die auf diese Weise hergestellten Leichtbauplattenstrukturen entsprechen dabei weitgehend denen von Figuren 1 und 2, mit der Ausnahme, daß vor der Aufbringung des die kohäsive Ver-5 klebung ergebenden Klebemittels zuvor eine Gesamtbehandlung der Oberfläche des Wabenkörpers durch Imprägnierung mit einem Harz vorgenommen worden ist, was insbesondere dann zweckmäßig erscheint, falls es sich bei der betreffenden Kernplatte um einen Wabenkörper aus Nomex-10 papier handelt.

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In Abwandlung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Leichtbauplattenstrukturen besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls die Möglichkeit, derartige 15 Leichtbauplattenstrukturen herzustellen, bei welchen der jeweilige Kern aus einer Schaumstoffplatte besteht.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgenommene kohäsive Verklebung der einzelnen Platten erlaubt eine 20 sehr rasche Herstellung derartiger Plattenstrukturen, wobei der jeweilige Herstellungsvorgang sehr sauber durchführbar ist, weil das betreffende Klebemittel in sehr dosierter, genau kontrollierter Weise aufgebracht werden kann, ohne daß dabei die Gefahr eines ungewünschten 25 Heruntertropfens besteht. Da fernerhin bei Verwendung kohäsiver Verklebungen keine chemisch reaktiven Materialien vorhanden sind, können gesundheitliche Schäden weitgehend ausgeschlossen werden. Gemäß der Erfindung ausgebildete Leichtbauplattenstrukturen erfüllen fernerhin die 30 ATS 1000-Sicherheitsbestimmungen, so daß derartige

Plattenstrukturen ohne weiteres beim Innenausbau von Flugzeugen, insbesondere Passagierflugzeugen, einsetzbar sind.

35

Claims

1. Leichtbauplattenstruktur, bestehend aus einer eine gewisse Dicke aufweisenden Kernplatte, beispielsweise einem Aluminium- oder Nomexpapier-Wabenkörper oder einer Schaumstoffplatte, auf welcher beidseitig je eine dünne

5 Außenplatte, beispielsweise ein Muminiumblech oder Laminat, unter Einsatz entsprechender Klebeschichten befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschichten (4) aus einem thermoplastischen Harz, beispielsweise einem Polyämid, einem Polyimid, einem Polyäthersulfon (PES) 10 oder einem Polyätherimid (PEI), bestehen.

2. Verfahren zur Herstellung einer Leichtbauplattenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) daß das thermoplastische Harz zuerst in einem Lösungs- 15 mittel, beispielsweise N-Methylpropylon, in Lösung gebracht wird, b) daß in der Folge das in dem Lösungsmittel aufgelöste thermoplastische Harz im Tauchverfahren oder durch 20 * ► ' » « ' A -8- Aufsprühen auf die zu verklebenden Oberflächen aufgebracht wird und c) daß schließlich die zu verklebenden Platten unter vorgegebenem Druck bei einer erhöhten Temperatur 5 derart zusammengefügt werden, daß eine kohäsive Verklebung der einzelnen Elemente zustande kommt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Aufbringen des in einem Lösungs- 10 mittel aufgelösten thermoplastischen Harzes zuerst im Rahmen einer- ersten Wärmebehandlung eine Verdampfung des Lösungsmittels vorgenommen wird, worauf im Rahmen einer zweiten Wärmebehandlung unter Druck die kohäsive Verklebung der einzelnen Elemente erfolgt. 15 4. / Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kernstruktur in Form eines Wabenkörpers, insbesondere eines Wabenkörpers aus Nomexpapier, auf dessen gesamte Oberfläche zuerst eine

20 Schicht aus Harz aufgebracht wird, worauf in der Folge entweder nur an den zu verklebenden Stellen oder auf der gesamten Oberfläche des Wabenkörpers eine aus Polyäther-imid (PEI) bestehende Schicht aufgetragen wird. 25 V 30 35