AT512563B1

AT512563B1 - Fiber material blank and method for producing a fiber composite material component

Info

Publication number: AT512563B1
Application number: ATA50132/2013A
Authority: AT
Original assignee: Benteler Automobiltechnik Gmbh; Benteler Sgl Gmbh & Co Kg
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2015-12-15
Also published as: DE102012101724A1; AT512563A2; DE102012101724B4; AT512563A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faserwerkstoffrohling zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffbauteils (32) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Faserwerkstoffrohling (30) als auf einem Rahmen bereitgestellter Faserstrang (5) ausgebildet ist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Faserstrang (5) auf einen Wickelrahmen (1) gewickelt ist, welcher in einem Innenbereich (8) hohl ausgebildet ist, gewickelt ist, wobei der Wickelrahmen (1) an einer außen umlaufenden Kante Fortsätze, insbesondere Zähne (4), aufweist, und dass der Wickelrahmen (1) eine Vorderseite (7) und eine Rückseite (19) aufweist, wobei auf der Vorderseite (7) und/oder auf der Rückseite (19) des Wickelrahmens (1) ein flächiger Bereich aus dem Faserstrang (5) ausgebildet ist, wobei der Faserwerkstoffrohling (30) durch den flächigen Bereich ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung des neuen Faserverbundwerkstoffbauteils.The present invention relates to a fiber material blank for producing a fiber composite component (32) for a vehicle, in particular for a motor vehicle, wherein the fiber material blank (30) is formed as a fiber strand (5) provided on a frame, which is characterized in that at least one fiber strand ( 5) is wound on a winding frame (1), which is hollow in an inner region (8) is wound, wherein the winding frame (1) on an outer peripheral edge projections, in particular teeth (4), and that the winding frame (1) has a front side (7) and a rear side (19), wherein on the front side (7) and / or on the back (19) of the winding frame (1), a planar region of the fiber strand (5) is formed, the fiber material blank (30) is formed by the areal area. The present invention further relates to a method for producing the new fiber composite component.

Description

Beschreibungdescription

FASERWERKSTOFFROHLING SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FASER-WERKSTOFFVERBU NDBAUTEI LSFIBERGLASS ROLLING AND METHOD FOR PRODUCING A FIBER-MATERIAL CONVERTIBLE COMPANY LS

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faserwerkstoffrohling zur Herstellung einesFaserverbundwerkstoffbauteils gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.The present invention relates to a fiber material blank for producing a fiber composite component according to the features in the preamble of claim 1.

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Faser¬verbundwerkstoffbauteils gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 11.The present invention further relates to a method for producing a Faser¬verbundwerkstoffbauteils according to the features in claim 11.

[0003] In der Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen sind innerhalb der letzten Jahre großeFortschritte zur automatisierten Herstellung getätigt worden. So wird im Fahrzeugbau, bei¬spielsweise für Luftfahrzeuge oder aber auch für Kraftfahrzeuge, auf gezielten Leichtbau ge¬setzt, für den sich Faserverbundwerkstoffbauteile optimal eignen, da diese hohe Festigkeitsei¬genschaften bei hohen Formgebungsfreiheitsgraden und geringem spezifischen Eigengewichtbesitzen.In the processing of fiber composites, great progress has been made in automated production in recent years. For example, in vehicle construction, for example for aircraft or even for motor vehicles, targeted lightweight construction is used, for which fiber composite components are optimally suited, since they possess high strength properties with high degrees of freedom of shaping and low intrinsic weight.

[0004] Heutzutage ist es möglich, in modernen Produktionsstraßen Faserwerkstoffbauteileautomatisiert herzustellen. Beispielsweise ist aus der DE 100 59 801 A1 ein Herstellungsverfah¬ren bekannt, bei dem eine Faserverbundstruktur, die aus einem im Wege des Fließpressensunter Wärmeeinwirkung konsolidierbarem Zuschnitt aus mindestens einer fließfähigen, miteinem Matrixsystem durchtränkten und beim Fließpressen umstrukturierten Faserlage herge¬stellt wird. Hierzu werden auch mehrlagige Zuschnitte von Manipulatoren oder aber Industriero¬botern aufgenommen, gestapelt und einer Umformanlage zugeführt. In der Umformanlageerfolgt zum einen die Formgebung, zum anderen die Aushärtung, beispielsweise durch Zufüh¬rung von Wärme.Nowadays, it is possible to manufacture fiber material components automatically in modern production lines. For example, DE 100 59 801 A1 discloses a production method in which a fiber composite structure which is produced from a blank which can be consolidated by means of extrusion under the action of heat is produced from at least one flowable fiber layer impregnated with a matrix system and restructured during extrusion. For this purpose, multilayer blanks of manipulators or industrial suppliers are also taken up, stacked and fed to a forming plant. Forming takes place in the forming plant on the one hand and curing on the other hand, for example by supplying heat.

[0005] Ein Nachteil von solch automatisierten Fertigungsanlagen ist die Verschmutzung dereinzelnen Werkzeuge von Manipulatoren sowie Greifvorrichtungen innerhalb der Fertigungsliniein Folge des aus dem Faserverbundwerkstoff tropfenden Matrixharzes. Eine weitere Problema¬tik, insbesondere bei der Formgebung mit lokalen hohen Umformgraden, ist die gezielte Fa¬serausrichtung bzw. Faserorientierung und auch die Faserdichte innerhalb des automatisierthergestellten Faserverbundwerkstoffbauteils.A disadvantage of such automated manufacturing equipment is the contamination of the individual tools of manipulators and gripping devices within the production line as a result of the matrix resin dripping from the fiber composite material. Another problematic, in particular in the shaping with local high degrees of deformation, is the targeted fiber alignment or fiber orientation and also the fiber density within the automated fiber composite component.

[0006] Von der Faserdichte und der Faserorientierung sind jedoch die Festigkeitswerte sowiedie Steifigkeitswerte des hergestellten Faserverbundwerkstoffbauteils stark abhängig. Hierbesteht eine weitere Problematik in der automatisierten Fertigung von Faserverbundwerkstoff¬bauteilen, wobei aufgrund der Umformung eine Abscherung der einzelnen Fasern innerhalbeines Gewebes oder aber auch Geleges ein Faserriss entstehen kann.However, from the fiber density and the fiber orientation, the strength values as well as the rigidity values of the produced fiber composite component are highly dependent. Here is another problem in the automated production of Faserverbundwerkstoff¬bauteilen, wherein due to the deformation of a shearing of the individual fibers within a fabric or even Geleges a fiber tear may arise.

[0007] Ziel ist es, die Produktionstoleranzen so gering wie möglich zu halten und auch bei lokalhohen Umformgraden eine gezielte Faserausrichtung zu ermöglichen bzw. beizubehalten.Hierzu sind aus dem Stand der Technik Spannrahmen bekannt, wobei flächige Fasermatten,beispielsweise in Form von Gelegen, Geweben oder aber auch Gestricken in einen solchenSpannrahmen eingesetzt werden und anschließend in einem Umformwerkzeug zu dem ent¬sprechenden Faserverbundwerkstoffbauteil umgeformt werden. Ein solches Verfahren ist bei¬spielsweise aus der DE 199 30 000 A1 bekannt. Eine weitere Alternative zur Verwendung einesSpannrahmens stellt die DE 10 2007 047 734 A1 dar. Hierbei werden verschiedene Fasermat¬ten mittels eines Spannrahmens, der die Fasermatten randseitig klemmend fixiert, in einemFormwerkzeug zu dem entsprechenden Faserverbundwerkstoffbauteil umgeformt.The aim is to keep the production tolerances as low as possible and to enable or maintain a targeted fiber orientation even at locally high degrees of deformation. For this purpose, clamping frames are known from the prior art, with flat fiber mats, for example in the form of laid, woven fabrics or else knitted fabrics are used in such a tensioning frame and then converted in a forming tool to the corresponding fiber composite material component. Such a method is known, for example, from DE 199 30 000 A1. A further alternative to the use of a tensioning frame is represented by DE 10 2007 047 734 A1. In this case, different fiber materials are shaped in a shaping tool to form the corresponding fiber composite component by means of a tentering frame which clampingly fixes the fiber mats at the edge.

[0008] Bei dem Faserwerkstoff selber kann es sich um verschiedenste Faserarten handeln.Exemplarisch seien Karbonfasern, Glasfasern, Aramidfasern, Basaltfasern, aber auch Metallfa¬sern erwähnt. Ebenfalls werden Mischformen der zuvor genannten Faserarten verarbeitet, beidenen es sich dann um Faserbündel oder aber Rovings handelt. Ebenfalls werden verschiede¬ne Faserlagen übereinander gelegt, wobei die Faserlagen jeweils verschiedene Ausrichtungenzueinander haben, so dass sich hierdurch wiederum gezielt verschiedene Festigkeitseigen¬ schäften einstellen lassen. Beispielsweise sind solch verschiedene Ausrichtungen von Faserla¬gen und die Verwendung von einander verschiedenen Faserarten aus der DE 10 2009 052 263A1 bekannt.The fiber material itself may be a wide variety of fiber types. Examples include carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, basalt fibers, but also metal fibers. Likewise, mixed forms of the aforementioned fiber types are processed, which are then fiber bundles or rovings. Likewise, different fiber layers are placed one above the other, with the fiber layers each having different orientations relative to one another, so that, in turn, different strength properties can thereby be set in a targeted manner. For example, such different orientations of Faserla¬gen and the use of different types of fibers from DE 10 2009 052 263A1 are known.

[0009] Die einzelnen Faserwerkstoffe werden von den Faserherstellern in verschiedenen For¬men angeboten. Hierbei stellen Gewebe, Gelege oder aber Gestricke bzw. Filze oder Vliese,mithin flächige Formen der Faserwerkstoffe, eine teure Alternative dar gegenüber Fasern bzw.Fasersträngen, die auf eine Spule gewickelt sind. Bei der Weiterverarbeitung von Halbzeugen,also von flächig gelieferten Faserwerkstoffen, entsteht zudem ein hoher Verschnitt, da nur einTeil der verarbeiteten Fasern effektiv in dem späteren Bauteil verbaut sind. Die restlichen Fa¬sern stehen über dem bereits oben erwähnten Spannrahmen über oder Überranden das Bauteilumfangsseitig und werden nach der Formgebung abgeschnitten. Es fällt also ein hoher Ver¬schnitt an.The individual fiber materials are offered by the fiber manufacturers in various forms. In this case, fabrics, scrims or else knits or felts or nonwovens, thus flat forms of the fiber materials, represent an expensive alternative to fibers or fiber strands that are wound on a spool. In the further processing of semi-finished products, ie of fiber materials supplied on a wide scale, a high amount of waste also results, since only a portion of the processed fibers are effectively installed in the later component. The rest of the Fa¬sern are above the already above-mentioned tenter frame or Überranden the component circumference side and are cut off after shaping. So it comes to a high Ver¬schnitt.

[0010] Ein Nachteil von einzelnen Fasern oder Faserbündeln bzw. Rovings, die bei einemHersteller selbst zu Halbzeugen oder aber direkt in Faserverbundwerkstoffanwendungen verar¬beitet werden, ist die schlechte Kontrollierbarkeit während des Umformens. So können dieseFasern leicht abscheren oder in sonstiger Form unkontrolliert oder aber nur unter Einhaltungvon sehr weit auszulegenden Produktionstoleranzen verarbeitet werden. Ein mitunter günstige¬rer Einkauf der Rohmaterialien des Faserwerkstoffs wird mithin durch höhere Produktionskostenausgeglichen.A disadvantage of individual fibers or fiber bundles or rovings that are processed at a manufacturer even to semi-finished products or directly in fiber composite applications, is the poor controllability during forming. Thus, these fibers can easily shear off or otherwise processed in an uncontrolled manner or only in compliance with very widely tolerated production tolerances. A sometimes more favorable purchase of the raw materials of the fiber material is thus compensated by higher production costs.

[0011] Zum Stand der Technik ist weiters auf DE 38191991 zu verweisen, aus welcher hervor¬geht, dass dort die Faserstränge um eine Wickelscheibe gewickelt werden.The prior art is further to refer to DE 38191991, from which hervor¬geht that there the fiber strands are wound around a winding disk.

[0012] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik, einekostengünstige Möglichkeit aufzuzeigen, einen Faserwerkstoffrohling bereitzustellen, der andas herzustellende Faserverbundwerkstoffbauteil optimal angepasst ist sowie ein Faserver¬bundwerkstoffbauteilherstellungsverfahren aufzuzeigen, mit dem Faserverbundwerkstoffbautei¬le kostengünstig mit hoher Produktionsgenauigkeit und großen Formgebungsfreiheitsgradenherstellbar sind.The object of the present invention, starting from the prior art, a cost-effective way to show a fiber material blank optimally adapted to the fiber composite component to be manufactured and a Faserver¬bundwerkstoffbauteilherstellungsverfahren show, with the Faserverbundwerkstoffbautei¬ low cost with high production accuracy and great shaping degrees of freedom can be produced are.

[0013] Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einem Faserwerkstoffrohling zur Herstellung einesFaserverbundwerkstoffbauteils gemäß den Merkmalen in Patentanspruch 1 gelöst.The above object is achieved with a fiber material blank for producing a fiber composite component according to the features in claim 1.

[0014] Die Aufgabe wird weiterhin mit einem Herstellungsverfahren zur Herstellung des Faser¬verbundwerkstoffbauteils mit den Merkmalen in Patentanspruch 11 gelöst.The object is further achieved by a manufacturing method for producing the Faser¬verbundwerkstoffbauteils with the features in claim 11.

[0015] Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Bestandteil der abhängigen Patentansprüche.Advantageous embodiments are part of the dependent claims.

[0016] Der erfindungsgemäße Faserwerkstoffrohling zur Herstellung eines Faserverbundwerk¬stoffbauteils, vorzugsweise für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei derFaserwerkstoffrohling als auf einem Rahmen bereit gestellter Faserstrang ausgebildet ist, istdadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faserstrang auf einen Wickelrahmen, welcher ineinem Innenbereich hohl ausgebildet ist, gewickelt ist, wobei der Wickelrahmen an einer außenumlaufenden Kante Fortsätze, insbesondere Zähne, aufweist, und dass der Wickelrahmen eineVorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei auf der Vorderseite und/oder auf der Rückseitedes Wickelrahmens ein flächiger Bereich aus dem Faserstrang ausgebildet ist, wobei der Fa¬serwerkstoffrohling durch den flächigen Bereich ausgebildet ist.The fiber material blank according to the invention for producing a Faserverbundwerk¬stoffbauteils, preferably for a vehicle, in particular for a motor vehicle, wherein the fiber material blank is formed as provided on a frame fiber strand is characterized in that at least one fiber strand hollow on a winding frame, which in an inner region is formed, is wound, wherein the winding frame on an outer circumferential edge projections, in particular teeth, and that the winding frame has a front side and a rear side, wherein on the front and / or on the back side of the winding frame, a flat portion of the fiber strand is formed wherein the material blank is formed by the areal area.

[0017] Bei dem erfindungsgemäßen Faserwerkstoffrohling ist somit ein Wickelrahmen mit eineraußen umlaufenden Kante mit mindestens einem Faserstrang, vorzugsweise auch mit zweioder mehr Fasersträngen, bewickelt, wobei auf der außen umlaufenden Kante nach außenabstehende bzw. nach außen orientierte Fortsätze, insbesondere Zähne, ausgebildet sind,wobei diese den mindestens einen auf den Wickelrahmen außen umwickelnden Faserstrangformschlüssig orientiert lagefixiert halten.In the fiber material blank according to the invention thus a winding frame with an outer peripheral edge with at least one fiber strand, preferably with two or more fiber strands, wound, wherein on the outer peripheral edge outwardly projecting or outwardly oriented projections, in particular teeth, are formed, wherein these keep the at least one on the winding frame externally wound fiber strand form-fitting orientation fixed in position.

[0018] I m Unterschied zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß auf einen Wickelrahmenaufgewickelt, so dass sich über den hohlen Innenraum des Wickelrahmens ein flächiger Bereichausbildet und das Bauteil im Rahmen durchgreifend umformtechnisch bearbeitet werden kann.In contrast to the prior art, according to the invention wound on a winding frame, so that over the hollow interior of the winding frame a flat area forms and the component can be processed in the context of radical forming technology.

Hingegen kann beim bekannten Einsatz einer Wickelscheibe lediglich auf die Scheibe gepresstwerden, und es kann keine weitergehende dreidimensionale Formgebung durchgeführt werden.On the other hand, in the case of the known use of a winding disk, it is only possible to press onto the disk, and no further three-dimensional shaping can be carried out.

[0019] Ergänzend ist zu erwähnen, dass auch aus der DE 2545929 ebenfalls nur eine Wickel¬scheibe hervorgeht.In addition, it should be mentioned that also from DE 2545929 also only one Wickelscheibe disc shows.

[0020] Insbesondere lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Faserwerkstoffrohling Faserver¬bundwerkstoffbauteile für Fahrzeuge, beispielsweise für Schiffe, Flugzeuge oder aber auch fürKraftfahrzeuge hersteilen. Beispielsweise lassen sich für Flugzeuge Scheibenrahmen für Fens¬ter hersteilen oder aber für Kraftfahrzeuge verschiedene Karosseriebauteile, beispielsweise B-Säulen, Dachaußenhäute, Motorhauben od. dgl. Bauteile.In particular, it is possible with the fiber material blank according to the invention to produce fiber composite material components for vehicles, for example for ships, aircraft or even for motor vehicles. For example, it is possible for aircraft to produce window frames for windows or, for motor vehicles, various body components, for example B-pillars, roof outer skins, engine hoods or the like.

[0021] Der Faserwerkstoffrohling bietet dabei insbesondere den Vorteil, dass ein Faserstrangauf einen Wickelrahmen wickelbar ist und damit die Möglichkeit bereitgestellt wird, den Rohlingselbst an das herzustellende Faserwerkstoffverbundbauteil optimal anzupassen. Im Hinblick aufFaserorientierung, Faserdichte und auch unter Bezugnahme auf den beim Umformprozess undbeim weiteren Fertigstellungsprozess anfallenden Verschnitt ist der Faserwerkstoffrohling somitoptimal hergestellt. Durch die weitere Möglichkeit der Verwendung von auf Spulen bereit ge¬stellten Fasersträngen findet ein besonders günstiger Einkauf des Fasermaterials gegenüberflächigen Fasermaterialien in Form von Gelegen oder aber Geweben od. dgl. statt, weshalb miteinem Herstellungsverfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Faserwerkstoffroh¬lings die Produktionskosten gesenkt werden können.The fiber material blank in particular offers the advantage that a fiber strand can be wound onto a winding frame and thus the possibility is provided of optimally adapting the blank itself to the fiber composite component to be produced. With regard to fiber orientation, fiber density, and also with reference to the waste produced during the forming process and in the subsequent finishing process, the fiber material blank is thus manufactured optimally. Due to the further possibility of using fiber strands provided on bobbins, a particularly favorable purchase of the fiber material against opposing fiber materials takes place in the form of loops or else woven fabrics or the like, which is why the production costs are reduced by a production process using the fiber material invention can.

[0022] Der erfindungsgemäße Faserwerkstoffrohling ist insbesondere derart ausgebildet, dassder Wickelrahmen einen außen umlaufenden Rahmen mit einem den Rahmen außen umlau¬fenden Rand, wobei an dem Rand nach außen orientierte Fortsätze, insbesondere Zähne an¬geordnet sind, aufweist. Ein Innenbereich des Wickelrahmens ist ausgespart und wird voneinem auf dem Wickelrahmen umwickelten Faserstrang im Innenbereich flächig überdeckt. Indiesem flächigen Bereich ist dann der eigentliche Faserwerkstoffrohling ausgebildet, wobeidurch Einfahren eines Umform stem pels und unter Hinzufügung von Matrixharz oder aber ther¬moplastischem Härtematerial das Faserverbundwerkstoffbauteil hergestellt wird.The fiber material blank according to the invention is in particular designed such that the winding frame has an outer circumferential frame with a frame umlaufelfenden the outside edge, wherein on the edge outwardly oriented projections, in particular teeth are arranged an¬. An inner area of the winding frame is recessed and is covered over in the interior area by a fiber strand wrapped on the winding frame. In this flat area, the actual fiber material blank is then formed, wherein the fiber composite material component is produced by retracting a forming stem and adding matrix resin or else thermoplastic hardening material.

[0023] I m Rahmen der Erfindung ist der Innenbereich insbesondere hohl ausgebildet, ganzbesonders bevorzugt wenn der Wickelrahmen selbst aus einem metallischen, insbesondereleichtmetallischem, oder aber aus einem Kunststoffwerkstoff gebildet ist. Sofern der Wickelrah¬men selber aus einem thermoplastischen Werkstoff oder aber aus einem Matrixharzwerkstoffausgebildet ist, kann derselbe selbst auch im Innenbereich zumindest abschnittsweise massiv,insbesondere vollflächig, ausgebildet sein, so dass bei dem weiteren Umformprozess dann derInnenbereich aufschmilzt und für eine homogene Verteilung des Verbundmaterials innerhalbdes Faserverbundwerkstoffs sorgt.In the context of the invention, the inner region is particularly hollow, very particularly preferred when the winding frame itself is formed of a metallic, insenzelleeleichtmetallischem, or else of a plastic material. If the winding frame itself is formed from a thermoplastic material or else from a matrix resin material, the same itself may also be solid, in particular full-surface, at least in sections, so that the inner area melts in the further forming process and ensures a homogeneous distribution of the composite material within the Fiber composite ensures.

[0024] Der auf den Wickelrahmen gewickelte Faserstrang besitzt dann jeweils sich von einerKante zur anderen Kante erstreckende Faserstrangabschnitte, die bevorzugt unidirektionalorientiert, parallel zueinander und/oder omnidirektional orientiert auf dem Wickelrahmen aufge¬wickelt sind. Je nach geforderter Faserorientierung des herzustellenden Faserwerkstoffver¬bundbauteils ist es somit möglich, durch gezielte Wicklung und Faserorientierung den Faser¬werkstoffrohling an das herzustellende Faserverbundwerkstoffbauteil anzupassen. Bei demweiteren Umformverfahren zur Herstellung des Faserverbundwerkstoffbauteils wird der flächigeBereich umformtechnisch bearbeitet, wobei dann der äußere Randbereich des Wickelrahmensund auch die hier angeordneten Faserstränge als Verschnitt und somit als Produktionsrestanfallen.The wound on the winding frame fiber strand then has each extending from one edge to the other edge fiber strand sections, which are preferably unidirectionally oriented, parallel to each other and / or oriented omnidirectionally wound on the winding frame. Depending on the required fiber orientation of the fiber material composite component to be produced, it is thus possible to adapt the fiber material blank to the fiber composite component to be produced by targeted winding and fiber orientation. In the case of the further forming process for producing the fiber composite component, the areal area is subjected to shaping, in which case the outer edge region of the winding frame and also the fiber strands arranged here are produced as a waste and thus as a production residue.

[0025] I m Rahmen der Erfindung ist es hierbei weiterhin möglich, dass die Faserstränge auseinem aushärtenden Material auf den Wickelrahmen gewickelt sind und dann der Wickelrahmenselbst nach Teilaushärten entfernt wird, so dass nur der flächige Bereich der den Innenbereichdes Wickelrahmens überdeckt, als Faserwerkstoffrohling übrig bleibt. Dieser Faserwerkstoffroh¬ling ist dann insbesondere biegesteif und kann durch einen Manipulator, beispielsweise mitVakuumgreifer, in ein Umformwerkzeug eingelegt werden. Erfindungsgemäß bietet sich derIn the context of the invention, it is further possible in this case that the fiber strands are wound from a hardening material on the winding frame and then the winding frame is removed even after partial curing, so that only the area covering the inner area of the winding frame remains as a fiber material blank , This Faserwerkstoffroh¬ling is then particularly resistant to bending and can be inserted by a manipulator, for example with vacuum gripper, in a forming tool. According to the invention offers the

Vorteil, dass mitunter jede einzelne Faserorientierung eines Faserstrangabschnitts gezielt orien¬tiert ausgerichtet werden kann und die Faserwerkstoffdichte zumindest flächenmäßig ab¬schnittsweise innerhalb des Faserwerkstoffrohlings gezielt einstellbar ist. Beispielsweise wirddies durch ein Imprägnieren des Faserstranges beim Wickelprozess erreicht. Auch kann derFaserwerkstoff mit Wachs ausgesteift werden, wobei das Wachs dann in einem Umformprozessaufschmilzt.Advantageously, that sometimes each individual fiber orientation of a fiber strand section can be oriented in a targeted manner and the fiber material density can be selectively adjusted, at least in terms of area, in sections within the fiber material blank. For example, this is achieved by impregnating the fiber strand during the winding process. Also, the fiber material can be stiffened with wax, which then melts in a forming process.

[0026] Im Rahmen der Erfindung weist der Wickelrahmen weiterhin bevorzugt eine runde, ganzbesonders bevorzugt eine kreisrunde, Außenkontur auf. Hierbei ist es möglich, den Faserwerk¬stoffrohling besonders einfach in einer Bewicklungsvorrichtung herzustellen, wobei der Wickel¬rahmen in eine Drehbewegung versetzbar ist und somit der Faserstrang über den jeweiligenInnenbereich des Wickelrahmens spannbar ist und um die äußere Kante wickelbar ist, wobeider Faserstrang zwischen zwei Zähnen in einem Zahnzwischenraum formschlüssig gehaltenwird.In the context of the invention, the winding frame furthermore preferably has a round, very particularly preferably a circular, outer contour. In this case, it is possible to produce the fiber material blank in a winding device in a particularly simple manner, wherein the winding frame can be set in a rotational movement and thus the fiber strand can be tensioned over the respective inner region of the winding frame and wound around the outer edge, whereby the fiber strand between two teeth is held positively in a tooth space.

[0027] Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass der Wickelrahmen eineeckige, insbesondere eine mehreckige, ganz besonders bevorzugt eine rechteckige, Konturaufweist oder aber auch eine Mischform der zuvor genannten Konturarten. Beispielsweise ist imRahmen der Erfindung möglich, dass der Wickelrahmen als rundes Vieleck ausgebildet ist.Abhängig ist die Wahl des Wickelrahmens von der herzustellenden außen umlaufenden Konturdes Faserverbundwerkstoffbauteils.In the context of the invention, however, it is also possible that the winding frame eineckige, in particular a polygonal, most preferably a rectangular, Konturaufweist or else a mixed form of the aforementioned contour types. For example, it is possible in the context of the invention that the winding frame is designed as a round polygon. The choice of winding frame is dependent on the outer circumferential contour of the fiber composite component to be produced.

[0028] Weiterhin bevorzugt ist zwischen den Faserstrangabschnitten des Faserwerkstoffroh¬lings, die sich über den Innenbereich des Wickelrahmens erstrecken, eine Folie eingewickelt,vorzugsweise eine thermoplastische Folie, oder aber eine Trennfolie. Hierbei ist es möglich,dass in dem späteren Umformverfahren und/oder einem Wärmebehandlungsverfahren derthermoplastische Werkstoff der Folie aufschmilzt und somit für eine homogene Verteilung desVerbundmaterials innerhalb des Faserwerkstoffrohlings sorgt. Ebenfalls ist es möglich, durchgezieltes Einwickeln einer Trennfolie ein Verbinden der einzelnen Schichten zu verhindern.Auch ist es möglich, im Rahmen der Erfindung mehrere Folien, beispielsweise aus thermoplas¬tischem Werkstoff, in den erfindungsgemäßen Faserwerkstoffrohling einzuwickeln.Further preferably, between the fiber strand sections of Faserwerkstoffroh¬lings, which extend over the inner region of the winding frame, wrapped a film, preferably a thermoplastic film, or a release film. In this case it is possible that in the later forming process and / or a heat treatment process the thermoplastic material of the film melts and thus ensures a homogeneous distribution of the composite material within the fiber material blank. It is also possible to prevent targeted binding of a release film to connect the individual layers. It is also possible within the scope of the invention to wrap a plurality of films, for example of thermoplastic material, in the fiber material blank according to the invention.

[0029] Bei dem erfindungsgemäßen Faserwerkstoffrohling ergibt sich weiterhin insbesondereder Vorteil, dass zwischen den zwei flächigen Bereichen des Faserwerkstoffrohlings, also zwi¬schen Vorder- und Rückseite des Wickelrahmens und somit in dem im Innenbereich zwischenVorder- und Rückseite des Wickelrahmens eingeschlossenen Bereich, zumindest abschnitts¬weise ein Kern eingewickelt ist, vorzugsweise ein Kern aus thermoplastischem Material, wobeidas thermoplastische Material durch thermisches Einwirken aufschmilzt. Im Rahmen der Erfin¬dung ist es somit möglich, den Faserwerkstoffrohling derart bereit zu stellen, dass bei einemnachfolgenden Umformverfahren und/oder einem Wärmebehandlungsverfahren durch Tempe¬ratureinwirkung das thermoplastische Material aufschmilzt und somit eine homogene Verteilungdes Verbundmaterials von innen heraus erfolgt. Ebenfalls ist es möglich, Matrixharzmaterial alsKern innerhalb des erfindungsgemäßen Faserwerkstoffrohlings einzuwickeln.In the fiber material blank according to the invention further results in particular the advantage that between the two flat areas of the fiber material blank, so zwi¬ the front and back of the winding frame and thus in the enclosed between the front and back of the winding frame area, at least partially As a core is wrapped, preferably a core of thermoplastic material, wherein the thermoplastic material melts by thermal action. In the context of the invention, it is thus possible to provide the fiber material blank in such a way that the thermoplastic material melts during a subsequent forming process and / or a heat treatment process due to temperature effects and thus a homogeneous distribution of the composite material takes place from within. It is also possible to wrap matrix resin material as a core within the fiber material blank of the invention.

[0030] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, dass der Kern als Formkern ausge¬bildet ist und der Formkern aus einem Füllmaterial gebildet ist und/oder dass der Formkern hohlist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Kern in Form eines Ballons oder einer Blasehandeln. Im Rahmen der Erfindung ist es beispielsweise auch möglich, einen Kern aus bei¬spielsweise einem Styropormaterial oder aus einem andersartigen Kunststoffmaterial einzuwi¬ckeln. Auch ist es möglich, im Rahmen der Erfindung den Kern aus einem Wachsmaterial oderaber einen aus Sand bereit gestellten Kern einzuwickeln.In the context of the invention, it is further possible that the core is formed as a mold core and the mold core is formed from a filler and / or that the mold core is hollow. This may be, for example, a core in the form of a balloon or a blow. Within the scope of the invention it is also possible, for example, to embed a core of, for example, a polystyrene material or a different type of plastic material. It is also possible, within the scope of the invention, to wrap the core of a wax material or a core made of sand.

[0031] Der Kern kann dann in dem herzustellenden Faserverbundwerkstoffbauteil verbleibenund hier auch stützende oder aber die Festigkeit des Faserverbundwerkstoffbauteils erhöhendeEigenschaften aufweisen.The core can then remain in the fiber composite component to be produced and here also have supporting or else the strength of the fiber composite component increasing properties.

[0032] Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Kern nach Abschluss des Umform¬verfahrens aus dem Faserverbundwerkstoffbauteil zu holen, beispielsweise durch Aufschmilzen des Wachses oder aber durch Herauslassen des Sandes. Es kann sich also um einen verlore¬nen Kern handeln. Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin aber auch möglich, einen Kerneinzubinden, der nach Abschluss des Umformverfahrens aus dem Faserverbundwerkstoffbau¬teil herauslösbar ist und erneut verwendet werden kann. Beispielsweise kann für den Kern auchein Gummimaterial od. dgl. verwendet werden.In the context of the invention, it is also possible to get the core from the fiber composite component after completion of the Umform¬verfahrens, for example, by melting the wax or by letting out the sand. It can therefore be a lost core. In the context of the invention, however, it is also possible to incorporate a core which, after completion of the forming process, can be released from the fiber composite component and can be reused. For example, a rubber material or the like may be used for the core.

[0033] Bevorzugt ist der Wickelrahmen selbst auch als Kern ausgebildet, wobei der Wickelrah¬men dann im Innenbereich nicht vollständig hohl ausgebildet ist, sondern zumindest ab¬schnittsweise massiv ausgebildet ist und dann in einem Umformprozess vorzugsweise vollstän¬dig aufschmilzt, insbesondere ist der Wickelrahmen hierzu aus einem Thermoplast gebildet. ImRahmen der Erfindung ist es möglich, den Wickelrahmen selbst vollflächig aus dem Thermo¬plastmaterial auszubilden, wobei dann das Thermoplastmaterial oder aber auch ein festesMatrixharzmaterial durch ein thermisches Einwirken vor, während oder nach dem Umformpro¬zess vollständig aufschmilzt und für eine homogene Verteilung innerhalb des Faserverbund¬werkstoffbauteils, insbesondere von innen heraus, sorgt. Im Rahmen der Erfindung ist es je¬doch auch möglich, den Wickelrahmen vollständig aus einem Wachswerkstoff oder aus einemanderen schmelzenden Werkstoff auszubilden, der ebenfalls beispielsweise aufschmilzt oderandersartig aus dem hergestellten Faserverbundwerkstoffbauteil oder aber während der Um¬formung des Faserwerkstoffrohlings zu dem Faserwerkstoffverbundbauteil aus den Faserwerk¬stoffrohling herausgeholt wird.Preferably, the winding frame itself is also formed as a core, wherein the Wickelrah¬men is then not completely hollow in the interior, but at least partially solid and then in a forming process preferably completely melts, in particular, the winding frame this formed from a thermoplastic. In the context of the invention, it is possible to form the winding frame itself over the entire surface of the Thermo¬plastmaterial, in which case the thermoplastic material or even a solid matrix resin material by thermal action before, during or after the Umformpro¬ process completely melts and for a homogeneous distribution within the fiber composite ¬ material component, in particular from the inside, provides. In the context of the invention, however, it is also possible to form the winding frame completely from a wax material or from another melting material, which also melts or otherwise, for example, from the produced fiber composite component or during the reshaping of the fiber material blank to the fiber composite component from the Faserwerk¬ fabric blank is taken out.

[0034] Im Rahmen der Erfindung ist besonders bevorzugt der Wickelrahmen selbst aus einemelastischen Material gebildet, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, so dass er beimBewicklungsvorgang, also bei der eigentlichen Herstellung des Faserwerkstoffrohlings, vorge¬spannt wird und die um den Wickelrahmen gewickelten Faserstrangabschnitte durch eine nachaußen drückende Radialkraft spannt, so dass diese sich straff über den Innenbereich erstre¬cken. Ebenfalls ist es bei einem elastisch ausgebildeten Wickelrahmen möglich, dass dieserbeim weiteren Umformverfahren sich derart weiter verformt, dass die auf ihn gewickelten undgespannten Faserstränge gezielt in den Umformwerkzeug bzw. dessen Formhohlraum nachge¬führt werden können, um auch lokal hohe Umformgrade in dem herzustellenden Faserver¬bundwerkstoffbauteil zu realisieren. Hierbei wird dann der Wickelrahmen entweder derart zer¬stört, dass er nur einmal nutzbar ist, oder aber nach Austrennen des Faserverbundwerkstoff¬bauteils aus dem Wickelrahmen dieser sich derart elastisch zurück verformt, sodass er mehr¬fach nutzbar ist. Der Wickelrahmen dient in diesem Fall gleichzeitig als Spannrahmen, was einaufwendiges Umspannen des gewickelten flächigen Faserwerkstoffrohlings entfallen lässt.In the context of the invention, the winding frame itself is particularly preferably formed from an elastic material, in particular from a plastic material, so that it is biased during the winding process, ie during the actual production of the fiber material blank, and the wound around the winding frame fiber strand sections by a nachaußen pressing radial force tensions so that they straighten themselves over the inner area. It is also possible with an elastically formed winding frame, that this further deformation process further deformed such that the wound and wound on him fiber strands can be targeted nachge¬ into the forming tool or its cavity to locally high degrees of deformation in the produced Faserver¬ to realize composite material component. In this case, the winding frame is then either destroyed in such a way that it can only be used once, or after removal of the fiber composite component from the winding frame, it deforms elastically back so that it can be used more than once. The winding frame serves in this case at the same time as a clamping frame, which eliminates a costly re-tightening the wound flat fiber material blank.

[0035] Ebenfalls dient der Wickelrahmen dann auch für den einzelnen Transfer, beispielsweisevon der Bewicklungsvorrichtung zu einem Lagerbereich und von dem Lagerbereich in eineUmformvorrichtung, als Transportrahmen. Hierdurch lassen sich die Produktionskosten wiede¬rum erheblich senken, da keine aufwendigen Transport- oder Spannvorrichtungen sowie Rüst¬zeiten zur Durchführung der einzelnen Operationen benötigt werden.Also, the winding frame then also serves for the individual transfer, for example, from the winding device to a storage area and from the storage area into a forming device, as a transport frame. As a result, the production costs can be considerably reduced again since no complicated transport or tensioning devices and set-up times are required for carrying out the individual operations.

[0036] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, einen Faserwerkstoffrohling bereit zustellen, wobei der Faserwerkstoffrohling mit zwei miteinander gekoppelten Wickelrahmen gebil¬det ist. Insbesondere liegen die zwei miteinander gekoppelten Wickelrahmen flächig übereinan¬der. Im Rahmen der Erfindung ist es auch vorstellbar, drei, vier oder mehr Wickelrahmen über¬einander zu koppeln und somit einen mehrlagigen Faserwerkstoffrohling bereit zu stellen. Bei¬spielsweise können einzelne Wickelrahmen dann unidirektional orientierte Faserstränge auf¬weisen und andere Wickelrahmen, die dann entweder alle parallel orientiert oder aber in einemjeweiligen Winkel zueinander orientiert angeordnet sind. Ebenfalls ist es vorstellbar, Wickelrah¬men mit unidirektional parallel orientierten Fasersträngen mit einem weiteren Wickelrahmen mitomnidirektional orientierten Fasersträngen bereit zu stellen. Hierbei können die Wickelrahmenselbst Kopplungsvorrichtungen, beispielsweise Fortsätze, Vertiefungen, oder aber ein Nut- undFedersystem aufweisen, um relativ zueinander lagefixiert zu werden. Im Rahmen der Erfindungist auch eine Spannvorrichtung inbegriffen, die es variabel erlaubt, zwei, drei oder sogar zehnWickelrahmen miteinander formschlüssig zu verspannen. Diese Spannvorrichtung kann bei¬spielsweise nach dem Prinzip einer Schraubzwinge oder aber eines Klemmhalters arbeiten.In the context of the invention, it is furthermore possible to provide a fiber material blank, wherein the fiber material blank is gebil¬det with two mutually coupled winding frame. In particular, the two mutually coupled winding frames lie flat one above the other. In the context of the invention, it is also conceivable to couple three, four or more winding frames over one another and thus to provide a multilayer fiber material blank. By way of example, individual winding frames can then have unidirectionally oriented fiber strands and other winding frames, which are then either all oriented in parallel or oriented at an angle to one another. It is also conceivable to provide winding frames with unidirectionally parallel oriented fiber strands with a further winding frame with mitomnidirectionally oriented fiber strands. In this case, the winding frames themselves may have coupling devices, for example extensions, depressions, or else a tongue and groove system, in order to be fixed in position relative to one another. In the context of the invention, a tensioning device is also included, which variably allows two, three or even ten winding frames to be clamped together in a form-fitting manner. This clamping device can spielsweise work on the principle of a screw clamp or a clamp holder.

[0037] Im Rahmen der Erfindung sind weiterhin besonders bevorzugt die parallel zueinanderoder aber direkt übereinander liegenden flächigen Bereiche zumindest abschnittsweise mitei¬nander gekoppelt, insbesondere sind diese miteinander vernäht und/oder miteinander verklebt.Hierdurch wird sichergestellt, dass die einzelnen Lagen zueinander relativ lagefixiert sind. BeiDurchführung eines Formgebungsprozesses erfolgt somit kein relatives Verschieben der ein¬zelnen Lagen zueinander, insbesondere der einzelnen Fasern zueinander. Durch diese Maß¬nahme ist es möglich, ein Faserverbundwerkstoffbauteil herzustellen, das eine besonders hoheProduktionsgenauigkeit im Hinblick auf die jeweilige Faserorientierung aufweist.In the context of the invention, moreover, the plane areas lying parallel to one another or directly above one another are at least partially coupled with each other, in particular they are sewn together and / or glued together. This ensures that the individual layers are relatively fixed in position relative to one another , When carrying out a shaping process, there is thus no relative displacement of the individual layers relative to one another, in particular of the individual fibers relative to one another. By this measure, it is possible to produce a fiber composite component having a particularly high production accuracy with respect to the respective fiber orientation.

[0038] Im Rahmen der Erfindung ist der Faserwerkstoffrohling weiterhin dadurch gekennzeich¬net, dass voneinander verschiedene Faserwerkstoffe auf einen Wickelrahmen gewickelt sind,vorzugsweise stammen die voneinander verschiedenen Faserwerkstoffe aus der Gruppe derKarbonfasern, der Glasfasern, der Aramidfasern, der Basaltfasern und/oder der Metallfasern,wobei ganz besonders bevorzugt die mindestens zwei voneinander verschiedenen Faserwerk¬stoffe in einem ungleichen Mengenverhältnis zueinander auf den Wickelrahmen gewickelt sind.Beispielsweise ist es somit möglich, einen Faserwerkstoffrohling aus Karbonfasern oder aberaus Glasfasern bereit zu stellen, der einen geringen Anteil von verstärkenden Metallfasernaufweist.In the context of the invention, the fiber material blank is further characterized in that mutually different fiber materials are wound on a winding frame, preferably the mutually different fiber materials from the group derKarbonfasern, glass fibers, aramid fibers, basalt fibers and / or metal fibers For example, it is thus possible to provide a fiber material blank made of carbon fibers or glass fibers having a small amount of reinforcing metal fibers.

[0039] Bevorzugt werden Thermoplastfasern oder aber auch Duroplastfasern oder aber Matrix¬harzfasern auf den Wickelrahmen gewickelt. Im Rahmen der Erfindung können die zuvor ge¬nannten Fasertypen auch kombiniert auf den Wickelrahmen gewickelt werden.Preferably thermoplastic fibers or else thermoset fibers or matrix resin fibers are wound on the winding frame. In the context of the invention, the previously mentioned fiber types can also be wound in a combined manner on the winding frame.

[0040] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Faser¬verbundwerkstoffbauteils für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, unter Verwendung einesFaserwerkstoffrohlings mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, wobei das Ver¬fahren erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: [0041] - Bereitstellen eines Faserwerkstoffrohlings auf einem Wickelrahmen, [0042] - Einlegen des Faserwerkstoffrohlings mit dem Wickelrahmen in ein Umformwerkzeug, wobei der Faserwerkstoffrohling vor oder während des Umformprozesse mit einemMatrixharz versehen wird und/oder mit einem aufschmelzendem Thermoplast verse¬hen wird, [0043] - Umformen des Faserwerkstoffrohlings zu einem Faserwerkstoffverbundbauteil und [0044] - Entnahme des Faserverbundwerkstoffbauteils.The present invention further relates to a method for producing a Faser¬verbundwerkstoffbauteils for vehicles, especially motor vehicles, using a fiber material blank having at least one of the aforementioned features, wherein the method according to the invention is characterized by the following method steps: - Provide a fiber material blank on a winding frame, - inserting the fiber material blank with the winding frame in a forming tool, wherein the fiber material blank is provided before or during the forming processes with a matrix resin and / or verse¬hen with a melting thermoplastic, - forming the Fiber material blanks to form a fiber composite material component and [0044] removal of the fiber composite component.

[0045] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Faserwerkstoffrohling auf dem Wickel¬rahmen bereitgestellt, wobei der Wickelrahmen zugleich als Transportrahmen und Spannrah¬men dient. Der Faserwerkstoffrohling wird dann mit dem Wickelrahmen in ein Umformwerkzeugeingelegt, wobei ein in dem Innenbereich des Wickelrahmens angeordneter flächiger Bereichdes Faserwerkstoffes innerhalb des Umformwerkzeugs umgeformt wird. Das Umformwerkzeugbesteht beispielsweise im Rahmen der Erfindung aus einem Oberwerkzeug und einem Unter¬werkzeug, das dann analog zu einem Blechumformwerkzeug zusammenfährt und einen Form¬hohlraum aufweist. Innerhalb des Formhohlraums wird dann das Faserverbundwerkstoffbauteilhergestellt.In the method according to the invention, a fiber material blank is provided on the winding frame, wherein the winding frame also serves as a transport frame and Spannrah¬men. The fiber material blank is then placed with the winding frame in a forming tool, wherein a arranged in the inner region of the winding frame area of the fiber material is transformed within the forming tool. Within the scope of the invention, the forming tool consists of an upper tool and a lower tool, which then collapses analogously to a sheet metal forming tool and has a mold cavity. Within the mold cavity, the fiber composite component is then manufactured.

[0046] Damit der Faserwerkstoff nach dem Umformvorgang Festigkeit erlangt, wird der auf demWickelrahmen bereit gestellte Faserwerkstoffrohling vor oder aber während des Umformprozes¬ses mit Matrixharz versehen. Beispielsweise wird das Matrixharz mittels einer Sprühvorrichtungauf den Faserwerkstoffrohling aufgetragen. Ebenfalls ist es möglich, dass das Matrixharz be¬reits innerhalb des Faserwerkstoffrohlings vorhanden ist und dann durch chemische Additive,beispielsweise die Zugabe eines Aktivators oder aber eines Härters oder aber durch thermischeEinwirkung, beispielsweise durch Temperatureinwirkung, aktiviert wird, so dass der Faserwerk¬stoffrohling mit dem Matrixharz umformbar ist und anschließend beginnt auszuhärten, so dassdas hergestellte Faserverbundwerkstoffbauteil eine entsprechende Steifigkeit erhält.So that the fiber material acquires strength after the forming process, the fiber material blank provided on the winding frame is provided with matrix resin before or else during the shaping process. For example, the matrix resin is applied to the fiber material blank by means of a spraying device. It is likewise possible for the matrix resin to be present within the fiber material blank and then to be activated by chemical additives, for example the addition of an activator or else of a hardener or else by thermal action, for example by the effect of temperature, so that the fiber material blank can be used the matrix resin is deformable and then begins to cure, so that the produced fiber composite component receives a corresponding rigidity.

[0047] Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass das Matrixharz oder aber einIn the context of the invention, however, it is also possible that the matrix resin or a

Thermoplast bereits vorher innerhalb des Faserwerkstoffrohlings eingebracht ist, beispielsweisedurch eine eingewickelte thermoplastische Folie. Während des Umformverfahrens ist es somitmöglich, durch Temperatureinwirkung das Thermoplast zum Schmelzen zu bringen und sichhomogen innerhalb der Fasern zu verteilen.Thermoplastic is already introduced within the fiber material blank, for example by a wrapped thermoplastic film. Thus, during the forming process, it is possible to cause the thermoplastic to melt by heat and to distribute itself homogeneously within the fibers.

[0048] Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass der Faserwerkstoff innerhalbdes Formwerkzeugs geformt wird und dann während des Formvorgangs oder nach dem Form¬vorgang Matrixharz in den Formhohlraum eingeführt wird.In the context of the invention, however, it is also possible that the fiber material is molded within the mold and then matrix resin is introduced into the mold cavity during the molding process or after the molding process.

[0049] Im Anschluss an den Formvorgang wird dann der zu dem Faserverbundwerkstoffbauteilgeformte Faserverbundwerkstoff aus dem Formwerkzeug entnommen.Following the molding process, the fiber composite material formed into the fiber composite component is then removed from the molding tool.

[0050] Im Rahmen der Erfindung wird auf dem Umformwerkzeug insbesondere ein Faserwerk¬stoffrohling umgeformt, der auf zwei, insbesondere drei oder mehr aufeinander gestapeltenRahmen ausgebildet ist. Die so aufeinander gestapelten mindestens zwei Rahmen werden indas Umformwerkzeug eingelegt und gleichzeitig umgeformt, so dass sich ein mehrlagiges,mindestens zweilagiges, insbesondere bei regulär umwickelten Rahmen vierlagiges, Faserver¬bundwerkstoffbauteil ausgebildet wird.In the context of the invention, in particular a Faserwerkstoff blank is formed on the forming tool, which is formed on two, in particular three or more stacked on each other frame. The so stacked at least two frames are inserted into the forming tool and simultaneously formed, so that a multi-ply, at least two-ply, in particular when regularly wrapped frame four-ply Faserver¬bundwerkstoffbauteil is formed.

[0051] Weiterhin wird besonders bevorzugt der Wickelrahmen vor und/oder während demUmformverfahren entfernt. Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich, dass derWickelrahmen, der während des Umformverfahrens insbesondere als Spannrahmen dient, nachdem Umformverfahren von dem umgeformten Faserverbundwerkstoffbauteil entfernt wird.Insbesondere erfolgt das Entfernen durch Ausschneiden bzw. Abschneiden oder aber Abtren¬nen durch ein Stanzverfahren.Furthermore, particularly preferably, the winding frame is removed before and / or during the forming process. In the context of the invention, it is of course also possible for the winding frame, which in particular serves as a tentering frame during the forming process, to be removed from the reshaped fiber composite component after forming processes. In particular, the removal takes place by cutting or cutting off or by means of a stamping method.

[0052] Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass bei dem Herstellungsverfah¬ren für das Faserverbundwerkstoffbauteil der Wickelrahmen vor dem Umformverfahren entferntwird. Im Rahmen der Erfindung ist hierunter zu verstehen, dass der Wickelrahmen bereits wäh¬rend oder nach dem Herstellungsverfahren für den Faserwerkstoffrohling entfernt wird, wobeihier dann der auf dem Wickelrahmen gewickelte, flächige Faserwerkstoffbereich als Faserwerk¬stoffrohling übrig bleibt. Dieser kann als Gewebe bzw. Gelege insbesondere bei omnidirektiona-ler Wicklung dann flächig, beispielsweise durch Vakuumgreifer oder aber Nagelgreifer, in dasUmformwerkzeug transportiert werden.In the context of the invention, however, it is also possible that in the Herstellungsverfah¬ren for the fiber composite component of the winding frame is removed before the forming process. In the context of the invention, this is to be understood as meaning that the winding frame is removed already during or after the production process for the fiber material blank, wherein here the flat fiber material region wound on the winding frame remains as a fiber material blank. This can then be transported as fabric or scrim, in particular in omnidirektiona-ler winding surface, for example by vacuum gripper or nail gripper, in the forming tool.

[0053] Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass der Faserwerkstoff durch ein zu¬sätzliches Härtemittel eine derartige Steifigkeit besitzt, dass die insbesondere omnidirektionalgewickelten Faserstrangabschnitte sich nicht gegenseitig entwirren, sondern relativ zueinanderlagefixiert angeordnet sind. Auch hier erfolgt dann ein Transfer mittels eines Manipulators oderaber auch mittels eines Vakuumgreifers oder Nagelgreifers oder einer sonstigen Greifvorrich¬tung in das Umformwerkzeug.In the context of the invention, it is also possible that the fiber material has such a rigidity by an inducible hardening agent, that the particular omnidirektionalgewickelten fiber strand sections are not entwined each other, but are arranged relative to each other positionally fixed. Here, too, a transfer by means of a manipulator or else by means of a vacuum gripper or nail gripper or another gripping device then takes place in the forming tool.

[0054] I m Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass der Wickelrahmen währenddes Umformverfahrens entfernt wird. Im Rahmen der Erfindung ist es vorstellbar, dass in demUmformwerkzeug selber derartige Stanz- oder Schneidvorrichtungen angeordnet sind, die beiSchließen des Umformwerkzeugs den Wickelrahmen von den ebenen bzw. flächigen Faserver¬bundwerkstoff und/oder den bereits umgeformten Faserverbundwerkstoffbauteil abtrennen. ImRahmen der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft, dass die randseitig angeordneten Fa¬sern, insbesondere die den Rahmen bzw. den Rand umgreifenden, auf den Wickelrahmengewickelten Fasern nicht durch das Umformverfahren selber mit Matrixharz oder einem sonsti¬gen Härtemittel benetzt sind und somit ohne Härtemittelverschmutzungen einem Recyclingpro¬zess, beispielsweise der Herstellung eines Vlieses aus Recyclingfasern, direkt zugeführt wer¬den können.In the context of the invention, however, it is also possible that the winding frame is removed during the forming process. In the context of the invention, it is conceivable that in the forming tool itself such punching or cutting devices are arranged, which separate the winding frame from the flat or flat fiber composite material and / or the already formed fiber composite material component when the forming tool is closed. In the context of the invention, it is particularly advantageous that the fibers arranged on the edge, in particular the fibers wrapped around the frame or the edge, are not wetted by the molding process itself with matrix resin or any other hardening agent and thus without hardening agent contamination Recycling process, for example, the production of a web of recycled fibers, can be supplied directly.

[0055] Im Rahmen der Erfindung ist bei Einsatz insbesondere eines elastisch verformbarenWickelrahmens der Wickelrahmen derart als Spannrahmen nutzbar, dass die nach innen zie¬henden Faserstränge während des Umformverfahrens den Wickelrahmen kontrahieren undgleichzeitig durch die radial nach außen wirkenden Kräfte des Wickelrahmens eine Zugkraft aufdie Faserstränge aufgebracht wird, die ein insbesondere faltenfreies Anschmiegen dieser in dem Formhohlraum ermöglichen.In the context of the invention, when using in particular an elastically deformable winding frame, the winding frame can be used as a tenter that the inwardly pulling fiber strands contract during the forming process, the winding frame and at the same time applied by the radially outward acting forces of the winding frame, a tensile force on the fiber strands is that allow a particular wrinkle-free nestling this in the mold cavity.

[0056] Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den Wickelrahmen derart auf das Umform¬werkzeug abzustimmen, dass bei geschlossenem Umformwerkzeug der Wickelrahmen nahezustoßend an der Außenseite der Formhälften anliegt. Hierdurch wird das Herstellungsverfahrenderart optimiert, dass ein faltenfreies Einziehen der Fasern während des Umformvorgangs inden Formhohlraum ermöglicht wird und gleichzeitig durch nicht nach außen überstehendeFasern, allenfalls die Fasern, die um den Wickelrahmen gewickelt sind, ein sehr geringer Ver¬schnitt bzw. Produktionsrest entsteht, was die Produktionskosten wiederum enorm senkt.In the context of the invention, it is possible to tailor the winding frame to the Umform¬ tool that abuts close to the outside of the mold halves with the forming tool closed, the winding frame. As a result, the production method is optimized so that a wrinkle-free feeding of the fibers during the forming process in the mold cavity is made possible and at the same time by not outwardly projecting fibers, possibly the fibers that are wound around the winding frame, a very small Ver¬schnitt or production rest arises In turn, the production costs are reduced enormously.

[0057] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorstellbar, dass der Wickelrahmen eine um¬laufende Nut auf dem äußeren Rahmen aufweist, wobei während des Umformverfahrens einNiederhalter oder aber ein Teil des Umformwerkzeugs selber in die Nut einfährt und den inRichtung zu dem außen liegenden Wickelrahmen stehenden Teil des Faserwerkstoffrohlingsabschneidet bzw. abtrennt. Ein separater Schneidvorgang ist somit nicht erforderlich, wobeinach vollständigem Aushärten des Faserverbundwerkstoffbauteils die Schnittkante entspre¬chend noch durch spanabhebende oder aber Schneidmaßnahmen formgenau an den Zielver¬wendungszweck angepasst wird.In the context of the invention, it is also conceivable that the winding frame has a circumferential groove on the outer frame, wherein during the forming process a downholder or a part of the forming tool itself enters the groove and the in-direction to the outer winding frame standing part of the fiber material blank cuts off. A separate cutting operation is thus not required, whereby, after complete curing of the fiber composite component, the cut edge is adapted to the target application in a dimensionally accurate manner by machining or else cutting measures.

[0058] Im Rahmen der Erfindung wird weiterhin der Wickelrahmen während des Umformensund/oder nach dem Umformen abgeschnitten, vorzugsweise wenn das Umformwerkzeug nochgeschlossen ist, oder der Wickelrahmen wird nach Entnahme des geformten Faserverbund¬werkstoffbauteils abgeschnitten. Im Rahmen der Erfindung ist hier je nach Anwendungsfall desherzustellenden Bauteils und des verwendeten Wickelrahmens eine entsprechend vorteiligeAusbildung auszuwählen. So wird beispielsweise bei lokal hohen Umformgraden und starkerKontraktion des Wickelrahmens ein Abschneiden während und/oder nach dem Umformenbevorzugt, so dass nicht die stark radial nach außen wirkenden Kräfte des Wickelrahmens nachdem Öffnen des Formwerkzeugs das geformte Faserverbundwerkstoffbauteil wieder entformen.Bei einem verwendeten Wickelrahmen, beispielsweise aus Stahl oder metallischen Werkstoffen,insbesondere leichtmetallischen Werkstoffen, der während des Umformverfahrens kaum odernur in zu vernachlässigender Weise elastisch kontrahiert wird, ist ein weiteres Händeln deshergestellten Faserverbundwerkstoffbauteils mit Hilfe des Rahmens unter Umständen vorteil¬haft, weshalb der Rahmen erst nach dem Umformvorgang und nach Entnahme des geformtenFaserverbundwerkstoffbauteils aus dem Umformwerkzeug von diesem abgeschnitten wird.In the context of the invention, furthermore, the winding frame is cut off during the forming and / or after the forming, preferably when the forming tool is still closed, or the winding frame is cut off after removal of the shaped fiber composite material component. In the context of the invention, a correspondingly advantageous embodiment is to be selected here depending on the application of the component to be manufactured and the winding frame used. Thus, for example, with locally high degrees of deformation and strong contraction of the winding frame, cutting during and / or after forming is preferred, so that the strong radially outward forces of the winding frame do not demould the shaped fiber composite component after opening the forming tool. For example, if a winding frame is used Steel or metallic materials, in particular light metal materials, which is hardly or elastically contracted elastically in a negligible manner during the forming process, may possibly be advantageous for further handling of the fiber composite material component produced with the aid of the frame, for which reason the frame is not produced until after the forming process and after removal of the material molded fiber composite component from the forming tool is cut from this.

[0059] I m Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass der Wickelrahmen eine seitlichumlaufende Nut aufweist, wobei eine Schneidvorrichtung, beispielsweise ein Messer oder abereine Säge, mithin ein Trennmittel in die Nut eingreift und um den erfindungsgemäßen Wickel¬rahmen geführt wird und somit die auf den Wickelrahmen gewickelten Faserstränge derartdurchschneidet, dass sie von dem Wickelrahmen entnehmbar sind.In the context of the invention, it is also possible that the winding frame has a laterally circumferential groove, wherein a cutting device, such as a knife or saw off, therefore, a release agent engages in the groove and is guided around the winding frame according to the invention and thus the fiber strands wound on the winding frame cut in such a way that they are removable from the winding frame.

[0060] Insbesondere ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren mit einemWickelrahmen der Vorteil, dass der auf den Wickelrahmen geführte Teile des Faserwerkstoffeszwar als Verschnitt und somit als Produktionsrest anfällt, dieser jedoch insbesondere nichtmatrixharz- oder aber thermoplastbehaftet ist, mithin nicht härtemittelbehaftet ist und in einfa¬cher Art und Weise recycelt werden kann.In particular, in the case of the production method with a winding frame according to the invention, the advantage arises that the parts of the fiber material guided on the winding frame are obtained as a waste and thus as a production residue, but this is in particular non-matrix resin or thermoplastic-based and therefore not hardened and is therefore difficult to apply can be recycled.

[0061] I m Rahmen der Erfindung wird weiterhin der Faserwerkstoffrohling vor, währendund/oder nach der Umformung in dem Umformwerkzeug wärmebehandelt. Insbesondere findetdie Wärmebehandlung in dem Umformwerkzeug selber statt. Im Rahmen der Erfindung wirdbevorzugt der Faserwerkstoffrohling vor Einlegen in das Umformwerkzeug mit einem Matrixharzbeaufschlagt oder aber die Fasern sind bereits vorimprägniert und/oder in einem weiteren An¬wendungsfall ist es möglich, dass durch den Einsatz von Thermoplasten, beispielsweise alsthermoplastischer Kern oder aber als eingewickelte Folie oder aber als beschichtete Faser¬stränge, eine thermische Aktivierung der vorbeschriebenen Härteverbundmaterialien erforder¬lich ist.In the context of the invention, furthermore, the fiber material blank is heat-treated before, during and / or after the deformation in the forming tool. In particular, the heat treatment takes place in the forming tool itself. In the context of the invention, the fiber material blank is preferably loaded with a matrix resin before insertion into the forming tool or else the fibers are already preimpregnated and / or in another application it is possible that by the use of thermoplastics, for example alsthermoplastic core or as wrapped foil or as a coated fiber strands, a thermal activation of the above-described hard composite materials erforder¬ is.

[0062] Der Wickelvorgang selber und die Handhabung des auf den Wickelrahmen gewickeltenThe winding process itself and the handling of the wound on the winding frame

Faserwerkstoffrohlings ist im Rahmen der Erfindung besonders sauber, d. h. ohne herabtrop¬fende Härtematerialen, möglich. Die Härtematerialien sind im kalten Zustand, also bei in etwaRaumtemperatur, selbst in einem festen Zustand oder aber in einem sehr zähflüssigen oderaber geleeartigen Zustand, so dass ein Heruntertropfen und somit ein Verschmutzen der Pro¬duktionsanlage weitestgehend vermieden wird. Durch die thermische Einwirkung erfolgt zu¬nächst ein Verflüssigen der vorbeschriebenen Härtematerialien und direkt anschließend einAushärtevorgang, der dem herzustellenden Faserverbundwerkstoffbauteil die nötige Festigkeitverleiht.Fiber material blanks is particularly clean in the invention, d. H. without dripping hard materials, possible. The hardening materials are in the cold state, ie at about room temperature, even in a solid state or else in a very viscous or jelly-like state, so that dripping and thus fouling of the production plant is largely avoided. As a result of the thermal action, a liquefaction of the above-described hardening materials takes place in the near future, followed immediately by a hardening process which gives the necessary strength to the fiber composite component to be produced.

[0063] Insbesondere beim Einsatz von Thermoplasten schmelzen diese auf und festigen sichwiederum durch die Abkühlung. Matrixharzwerkstoffe werden aktiviert und vermischen sichinsbesondere mit einem in dem Matrixharz enthaltenen Härter, so dass anschließend ein che¬mischer Aushärteprozess stattfindet. Dieser kann auch temperaturgebunden sein. Durch dieinsbesondere Wärmebehandlung innerhalb des Umformwerkzeugs selber wird somit vermie¬den, dass eines der vorbeschriebenen Härtematerialien auf die Produktionsanlage herabtropftoder aber diese verschmutzt.In particular, when using thermoplastics melt on this and in turn consolidate by the cooling. Matrix resin materials are activated and mixed in particular with a hardener contained in the matrix resin, so that subsequently takes place a chemical curing process. This can also be temperature-bound. Due to the particular heat treatment within the forming tool itself, it is thus avoided that one of the above-described hardening materials drips onto the production plant or contaminates the same.

[0064] I m Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, den Faserwerkstoffrohling währendoder nach der Umformung, vorzugsweise in dem Umformwerkzeug, nicht nur wärmezubehan¬deln, sondern optional oder aber alternativ auch zu kühlen. Im Falle ergänzender Wärmebe¬handlung und Kühlbehandlung finden diese zeitlich aufeinanderfolgend oder aber zeitlich von¬einander getrennt statt. Sofern nur eine Wärmebehandlung oder aber nur eine Kühlung stattfin¬det, können durch Anordnung von Wärmequellen, beispielsweise von Infrarotstrahlern, oderaber von Kühlungsmöglichkeiten, beispielsweise durch eine Gebläsekühlung, die entsprechen¬den Vorgänge vorgenommen werden.In the context of the invention, it is furthermore possible not only to heat-treat the fiber material blank during or after the deformation, preferably in the forming tool, but also to cool it optionally or alternatively. In the case of supplementary heat treatment and cooling treatment, these take place in chronological succession or temporally separate from one another. If only a heat treatment or only a cooling takes place, the corresponding processes can be carried out by arranging heat sources, for example infrared radiators, or else cooling possibilities, for example by means of fan cooling.

[0065] Weiterhin kann eine Verschmutzung des Umformwerkzeugs selbst durch Einlegen vonTrennfolien oder aber durch ein Beschichten des Umformwerkzeugs selbst mit Trennmittelnvermieden werden, so dass sich insgesamt ein sehr sauberer Produktionsprozess ergibt, dergleichzeitig eine hohe Produktionsstabilität bei geringen Produktionstoleranzen sicherstellt undaufwendige Reinigungs- und Instandhaltungskosten der Produktionsanlage vermeidet.Furthermore, contamination of the forming tool itself can be avoided by inserting release films or by coating the forming tool itself with release agents, so that overall a very clean production process results while ensuring high production stability with low production tolerances and costly cleaning and maintenance of the production line avoids.

[0066] Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sindBestandteil der folgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den schemati¬schen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen: [0067] Figur 1 einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen; [0068] Figur 2 eine erfindungsgemäße Wickelvorrichtung mit Wickelrahmen; [0069] Figur 3a bis f einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen während der Bewicklung; [0070] Figur 4 eine Detailansicht des Randes des Wickelrahmens; [0071] Figur 5a bis c verschiedene Zahnformen auf dem Rand des Wickelrahmens; [0072] Figur 6a bis d einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen mit verschiedenen Wickel¬ richtungen; [0073] Figur 7a bis b einen Wickelrahmen vor und nach der Umformung; [0074] Figur 8a bis c einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen während des Umformvor¬ gangs; [0075] Figur 9 einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen in einer Querschnittsansicht mit eingewickeltem Kern; [0076] Figur 10a bis c einen erfindungsgemäßen rechteckigen Wickelrahmen mit verschie¬ denen Bewicklungen; [0077] Figur 11a bis c vier aufeinander gestapelte Wickelrahmen.Further advantages, features, characteristics and aspects of the present invention are part of the following description. Preferred embodiments are shown in the schematischen figures. These are for easy understanding of the invention. In the drawings: FIG. 1 shows a winding frame according to the invention; FIG. 2 shows a winding device according to the invention with a winding frame; 3a to f a winding frame according to the invention during the winding; Figure 4 is a detail view of the edge of the winding frame; Figures 5a to c different tooth shapes on the edge of the winding frame. [0072] FIGS. 6a to d show a winding frame according to the invention with different winding directions; 7a to b a winding frame before and after the deformation; FIGS. 8a to c show a winding frame according to the invention during the forming process; FIG. 9 shows a winding frame according to the invention in a cross-sectional view with a wrapped core; [0076] FIGS. 10a to c show a rectangular winding frame according to the invention with different windings; Figure 11a to c four stacked winding frame.

[0078] In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.In the figures, the same reference numerals are used for identical or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplification.

[0079] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen 1 in einer Draufsicht. Der Wickel¬rahmen 1 weist dabei einen außen umlaufenden Rahmen 2 auf, wobei der Rahmen 2 wiederumeinen den Rahmen 2 außen berandenden Rand 3 aufweist. Auf dem Rand 3 sind in Abständenzueinander Zähne 4 angeordnet. Exemplarisch ist ein Faserstrang 5 auf den Wickelrahmen 1gewickelt, wobei der Faserstrang 5 jeweils am Rand 3 den äußeren Rahmen 2 des Wickelrah¬mens 1 umfasst und in einem Zahnzwischenraum 6 zur Anlage kommt und dort formschlüssiggehalten wird. Der Wickelrahmen 1 weist ferner eine Vorderseite 7 und eine nicht sichtbareRückseite auf, wobei die Rückseite auf der der Vorderseite 7 gegenüberliegenden Seite desWickelrahmens 1 ausgebildet ist.FIG. 1 shows a winding frame 1 according to the invention in a plan view. The winding frame 1 in this case has an outer circumferential frame 2, wherein the frame 2 in turn has a frame 2 bordering the outside edge 3. On the edge 3 teeth 4 are arranged at intervals. By way of example, a fiber strand 5 is wound onto the winding frame 1, wherein the fiber strand 5 respectively at the edge 3 comprises the outer frame 2 of the Wickelrah¬mens 1 and comes into contact with a tooth gap 6 and is held there form-fitting manner. The winding frame 1 further has a front side 7 and a non-visible rear side, the back side being formed on the side of the winding frame 1 opposite the front side 7.

[0080] Der Wickelrahmen 1 weist einen Innenbereich 8 auf, der von dem außen umlaufendenRahmen 2 eingeschlossen ist. Zwischen dem außen umlaufenden Rahmen 2 ist ein Innen¬durchmesser 9 ausgebildet, wobei der Wickelrahmen 1 ebenfalls einen Außendurchmesser 10aufweist, und der Außendurchmesser 10 je nach Anwendungsfall inklusive oder aber exklusiveder Zähne 4 zu sehen ist.The winding frame 1 has an inner portion 8 enclosed by the outer circumferential frame 2. Between the outer circumferential frame 2 an inner diameter 9 is formed, wherein the winding frame 1 also has an outer diameter 10, and the outer diameter 10 depending on the application inclusive or exclusive of the teeth 4 can be seen.

[0081] Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Wickelvorrichtung 11, wobei die Wickelvorrichtung11 zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Wickelrahmens 1 ausgebildet ist. Hierzu besitzt dieWickelvorrichtung 11 Stützrollen bzw. Führungsrollen 12, die den Wickelrahmen 1 umfangssei¬tig umfassen. Die Führungsrollen 12 können dabei jeweils in translatorischer Richtung 13 ver¬schoben werden, so dass die Wickelvorrichtung 11 zur Aufnahme von Wickelrahmen 1 mitverschiedenen Außendurchmessern 10 geeignet ist.FIG. 2 shows a winding device 11 according to the invention, the winding device 11 being designed to receive the winding frame 1 according to the invention. For this purpose, the winding device 11 has support rollers or guide rollers 12, which comprise the winding frame 1 circumferentially. In this case, the guide rollers 12 can each be displaced in the translatory direction 13, so that the winding device 11 is suitable for receiving winding frames 1 with different outside diameters 10.

[0082] Der Wickelrahmen 1 erfährt eine Drehbewegung 14 um seinen Mittelpunkt 15, so dassein auf einer Spule 16 bereit gestellter Faserstrang 5 von der Spule 16 abgewickelt wird und aufden Wickelrahmen 1 aufgewickelt wird. Ein Mitführen des Faserstrangs 5 erfolgt aufgrund desformschlüssigen Eingriffs des Faserstrangs 5 in die Zahnzwischenräume 6 der auf dem äuße¬ren Rand 3 des Wickelrahmens 1 angeordneten Zähne 4.The winding frame 1 undergoes a rotational movement 14 about its center 15 so that a fiber strand 5 provided on a spool 16 is unwound from the spool 16 and wound onto the winding frame 1. A entrainment of the fiber strand 5 is due to the form-fitting engagement of the fiber strand 5 in the interdental spaces 6 of the arranged on the äuße¬ren edge 3 of the winding frame 1 teeth 4th

[0083] Im Rahmen der Erfindung wird hier dargestellt der Wickelrahmen 1 von einer Antriebs¬rolle 17 angetrieben, so dass er die Drehbewegung 14 ausführt. Im Rahmen der Erfindung istes jedoch auch möglich, den Wickelrahmen 1 an seinem Mittelpunkt 15 aufzuhängen und dannauch über den Mittelpunkt 15 anzutreiben, so dass beispielsweise andere Außenkonturen desWickelrahmens 1 mit dem erfindungsgemäßen Wicklungsverfahren bewickelbar sind. Bei¬spielsweise sind dies eckige, insbesondere rechteckige, Außenkonturen.In the context of the invention, the winding frame 1 is shown here driven by a drive roller 17, so that it carries out the rotational movement 14. In the context of the invention, however, it is also possible to suspend the winding frame 1 at its center 15 and then also to drive it over the center 15, so that, for example, other outer contours of the winding frame 1 can be wound with the winding method according to the invention. For example, these are angular, in particular rectangular, outer contours.

[0084] Der Wickelrahmen ist dann beispielsweise analog einem Speichenrad aufgebaut. In derMitte ist eine Nabe angeordnet und der außen umlaufende Felgenkranz, hier der Wickelrah¬men, ist über Speichen mit der Nabe verbunden. Die Speichen können selbst aus Fasersträn¬gen ausgebildet sein, so dass die Nabe und der Wickelrahmen aus dem fertig gewickeltenFaserwerkstoffrohling problemlos heraustrennbar sind. Ebenfalls können die Speichen auseinem anderen Material ausgebildet sein, das in dem Faserwerkstoffrohling verbleiben kann.The winding frame is then constructed, for example, analogous to a spoke wheel. In the middle of a hub is arranged and the outer circumferential rim, here the Wickelrah¬men is connected via spokes to the hub. The spokes may themselves be formed from fiber strands, so that the hub and the winding frame can be easily removed from the finished wound fiber material blank. Also, the spokes may be formed of another material that may remain in the fiber material blank.

[0085] Figur 3a bis f zeigen einen erfindungsgemäßen Wicklungsvorgang auf den erfindungs¬gemäßen Wickelrahmen 1. Zunächst wird ein freies Ende 18 des Faserstrangs 5 an dem Wi¬ckelrahmen 1 befestigt. Anschließend wird der Wickelrahmen 1 in eine Drehbewegung 14 ver¬setzt und wickelt somit den Faserstrang 5 von der Spule 16 ab und auf den Wickelrahmen 1auf. Hierzu wird die Spule 16 von einer Vorderseite 7 des Wickelrahmens 1 in Richtung 21 zueiner Rückseite 19 des Wickelrahmens 1 bewegt, wobei die Rückseite 19 auf der der Vordersei¬te 7 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Dabei kommt der Faserstrang 5 in einem Zahn¬zwischenraum 6 auf dem äußeren Rand 3 des Wickelrahmens 1 zum formschlüssigen Eingriff.3a to f show a winding process according to the invention on the winding frame 1 according to the invention. First, a free end 18 of the fiber strand 5 is fastened to the wedge frame 1. Subsequently, the winding frame 1 is offset in a rotational movement 14 and thus unwinds the fiber strand 5 from the spool 16 and on the winding frame 1auf. For this purpose, the coil 16 is moved from a front side 7 of the winding frame 1 in the direction 21 zueiner back 19 of the winding frame 1, wherein the rear side 19 is disposed on the Vordersei¬te 7 opposite side. In this case, the fiber strand 5 comes in a Zahn¬zwischenraum 6 on the outer edge 3 of the winding frame 1 for interlocking engagement.

[0086] I m Anschluss daran erfährt der Wickelrahmen 1 gemäß Figur 3b eine weitere Drehbe¬wegung 14, wobei die Drehbewegung 14 sukzessive aufeinanderfolgend ausgeführt werdenkann oder aber kontinuierlich. Hierdurch wickelt sich der Faserstrang 5 weiter von der Spule 16ab und auf den Wickelrahmen 1 auf. Damit ein in Form eines Rovings, also eines unverdrehten,nebeneinander liegenden Faserstranges 5, keine ungewollte Verdrehung in sich und somit eineIn connection thereto, the winding frame 1 according to FIG. 3b undergoes a further rotation movement 14, wherein the rotational movement 14 can be carried out successively successively or continuously. As a result, the fiber strand 5 continues to wind from the spool 16ab and onto the winding frame 1. So that in the form of a roving, so an untwisted, adjacent fiber strand 5, no unwanted twist in and thus a

Schwächung des später herzustellenden Faserverbundwerkstoffbauteils erfährt, wird die Spule16 in Rotationsrichtung 20 um ihre Hochachse H gedreht, so dass ein gleichmäßig flächigesBespannen des Wickelrahmens 1 mit dem Faserstrang 5 erfolgen kann.Weakening of the later to be produced fiber composite component undergoes the coil 16 is rotated in the direction of rotation 20 about its vertical axis H, so that a uniform surface tensioning of the winding frame 1 with the fiber strand 5 can take place.

[0087] In Figur 3c und d dargestellt wird die Spule 16 wieder von der Rückseite 19 des Wickel¬rahmens 1 auf die Vorderseite 7 in Richtung 21 bewegt, so dass wieder an einem weiterenZahnzwischenraum 6 der Faserstrang 5 zur formschlüssigen Anlage kommt und somit derWickelrahmen 1 weiter bewickelt wird. Dieser Schritt ist überführend dargestellt in Figur 3d.In FIG. 3c and d, the coil 16 is again moved from the rear side 19 of the winding frame 1 to the front side 7 in the direction 21, so that the fiber strand 5 again comes to a positive intermeshing at a further interdental space 6 and thus the winding frame 1 continues to be wound. This step is convincingly shown in Figure 3d.

[0088] Gemäß Figur 3e wird dann die Spule 16 wiederum um eine Rotationsrichtung 20 um ihreHochachse H gedreht, wobei die Rotationsrichtung 20 gemäß Figur 3e der Rotationsrichtung 20gemäß Figur 3b und c entgegengesetzt ist. Hierdurch wird, wie bereits eingangs erwähnt, einVerdrehen des Faserstrangs 5 verhindert. Die Spule 16 wird dann in Figur 3f dargestellt wiedervon einer Vorderseite 7 des Wickelrahmens 1 zu einer Rückseite 19 des Wickelrahmens 1 inRichtung 21 bewegt, so dass wiederum ein erneuter formschlüssiger Eingriff in einem Zahnzwi¬schenraum 6 durch den Faserstrang 5 erfolgt.According to FIG. 3e, the coil 16 is again rotated about its axis of rotation H about a direction of rotation 20, the direction of rotation 20 according to FIG. 3e being opposite to the direction of rotation 20 according to FIGS. 3b and c. As a result, as already mentioned, twisting of the fiber strand 5 is prevented. The coil 16 is then shown in FIG. 3f as moved from a front side 7 of the winding frame 1 to a rear side 19 of the winding frame 1 in the direction 21, so that in turn a renewed positive engagement takes place in a tooth space 6 through the fiber strand 5.

[0089] Figur 4 zeigt eine Detailansicht des Rahmens 2, wobei der Rahmen 2 auf seinem äuße¬ren Rand 3 umlaufend Zähne 4 angeordnet hat. Zwischen den Zähnen 4 ist jeweils der Zahn¬zwischenraum 6 ausgebildet, wobei zwei Zähne 4 zueinander einen Abstand 22 zueinanderaufweisen. Wie hier dargestellt, sind es die Zahnspitzen 23, die einen entsprechenden Abstand22 zueinander aufweisen, im Rahmen der Erfindung können die Zähne 4 jedoch auch recht¬eckig konfiguriert sein, so dass dann der Abstand 22 von einer Zahnflanke 24 zur nächstenZahnflanke 24 zu sehen ist. Bei den hier dargestellten spitzen Zähnen 4 ist in den Zahnzwi¬schenräumen 6 ein Talbereich 25 ausgebildet. In dem Talbereich 25 legt sich der Faserstrang 5derart an, dass er seine ursprüngliche Breite 26 im Wesentlichen beibehält, jedoch nicht ver¬dreht oder verdrillt wird. Hierdurch wird ein flächiges Anliegen des Faserstranges 5 auf der hierdargestellten Vorderseite 7, aber auch auf der Rückseite 19 des Wickelrahmens 1 über denTalbereich 25 hinweg gewährleistet.FIG. 4 shows a detailed view of the frame 2, wherein the frame 2 has circumferentially arranged teeth 4 on its outer edge 3. Between the teeth 4, the tooth space 6 is formed in each case, with two teeth 4 facing each other at a distance 22 from one another. As shown here, it is the tooth tips 23 which have a corresponding distance 22 from each other, but in the context of the invention, the teeth 4 can also be configured recht¬eckig, so that then the distance 22 from a tooth edge 24 to the next tooth edge 24 can be seen. In the pointed teeth 4 shown here, a valley region 25 is formed in the tooth spaces 6. In the valley region 25, the fiber strand 5 sets in such a way that it essentially retains its original width 26, but is not twisted or twisted. As a result, a flat abutment of the fiber strand 5 is ensured on the front side 7 shown here, but also on the back 19 of the winding frame 1 over the valley region 25 away.

[0090] Figur 5a bis c zeigen verschiedene Ausführungsvarianten der Zähne 4 auf dem Rahmen 2. Figur 5a zeigt spitz zulaufende Zähne 4 mit Zahnspitzen 23, wobei zwischen den Zähnen 4ein Talbereich 25 ausgebildet ist. Die Zahnspitzen 23 weisen jeweils einen Abstand 22 zuei¬nander auf. Figur 5b zeigt Zähne 4, die eine säbelartige oder aber haifischflossenartige Krüm¬mung aufweisen, wobei sich zwischen den Zähnen 4 ebenfalls ein Talbereich 25 ausbildet. DieSpitzen der Zähne 4 weisen wiederum einen Abstand 22 zueinander auf. Die Ausführungsvari¬ante gemäß Figur 5c zeigt zwei spitz zulaufende Zähne 4, wobei die Zähne 4 jeweils eineZahnspitze 23 aufweisen. Zwischen den zwei Zähnen 4 erstreckt sich ein Abstand 27 auf demRand 3, so dass in der Breite des Abstandes 27 eine auf dem Rand im Wesentlichen geradeAuflagefläche für den nicht näher dargestellten Faserstrang erfolgt.FIGS. 5a to c show different embodiments of the teeth 4 on the frame 2. FIG. 5a shows pointed teeth 4 with tooth tips 23, wherein a valley region 25 is formed between the teeth 4. The tooth tips 23 each have a distance 22 zuei¬nander on. FIG. 5b shows teeth 4 which have a saber-like or shark-fin-like curvature, wherein a valley region 25 likewise forms between the teeth 4. The tips of the teeth 4 in turn have a distance 22 to each other. The Ausführungsvari¬ante according to Figure 5c shows two tapered teeth 4, wherein the teeth 4 each have a tooth tip 23. Between the two teeth 4, a distance 27 extends on the edge 3, so that in the width of the distance 27 on the edge substantially straight contact surface for the non-illustrated fiber strand takes place.

[0091] Figur 6a bis d zeigen verschiedene Bewicklungsmuster eines erfindungsgemäßen Wi¬ckelrahmens 1 mit einem Faserstrang 5. Gemäß Figur 6a ist der Wickelrahmen 1 mit demFaserstrang 5 in unidirektionaler Richtung 28 aufgewickelt. Dies bedeutet, dass alle Faser¬stränge 5 in eine Richtung orientiert sind, also parallel zueinander verlaufen. Die Bewicklungkann derart erfolgen, dass sich zwischen den Fasersträngen 5, wie hier dargestellt, ein Zwi¬schenraum 29 ergibt, die Faserstränge 5 können jedoch auch so dicht auf den Wickelrahmen 1gewickelt sein, dass sie ohne Zwischenraum 29 nebeneinander oder aber teilweise überlap¬pend angeordnet sind. Im Innenbereich 8 des Wickelrahmens 1 entsteht somit ein im Wesent¬lich flächig ausgebildeter Faserwerkstoffrohling 30.FIGS. 6a to d show various winding patterns of a wedge frame 1 according to the invention with a fiber strand 5. According to FIG. 6a, the winding frame 1 is wound with the fiber strand 5 in unidirectional direction 28. This means that all fiber strands 5 are oriented in one direction, that is to say run parallel to one another. The winding can take place in such a way that an intermediate space 29 results between the fiber strands 5, but the fiber strands 5 can also be wound so tightly on the winding frame 1 that they are arranged next to one another or partially overlapping without gap 29 are. In the inner region 8 of the winding frame 1 thus results in a substantially flat formed fiber material blank 30th

[0092] Gemäß der Figur 6b ist eine Bewicklung in zwei unidirektionale Richtungen 28 möglich,wobei dann die zwei unidirektionalen Richtungen 28 in einem Winkel α zueinander angeordnetsind. Hier dargestellt ist ein Winkel α von im Wesentlichen 90°, es ist jedoch auch jede beliebigeWinkellage der zwei unidirektionalen Richtungen 28 zueinander möglich. Im Rahmen der Erfin¬dung ist es auch möglich, 3, 4 oder mehr unidirektionale Richtungen 28 auszubilden. Auch hierergeben sich Zwischenräume 29, die je nach Art der Bewicklung, Dichte des Faserstrangs 5und Materials als Freiräume ausgebildet sein können oder aber auch durch ein direktes be- nachbartes Anliegen der Faserstränge 5 zueinander gefüllt sein können.According to Figure 6b, a winding in two unidirectional directions 28 is possible, in which case the two unidirectional directions 28 are arranged at an angle α to each other. Shown here is an angle α of substantially 90 °, but any angular position of the two unidirectional directions 28 to each other is also possible. In the context of the invention it is also possible to form 3, 4 or more unidirectional directions 28. Here, too, there are intermediate spaces 29 which, depending on the type of winding, density of the fiber strand 5 and material, can be designed as free spaces or else can be filled with each other by a direct adjoining contact of the fiber strands 5.

[0093] Figur 6c zeigt eine weitere Ausführungsvariante als Bewicklungsmöglichkeit des Wickel¬rahmens 1, wobei hier die Fasern unidirektional übereinander gelegt sind. D. h. die Fasern vonVorderseite 7 und Rückseite des Wickelrahmens 1 sind jeweils in einem Winkel zueinanderangeordnet, so dass sich ein entsprechend mehrdirektionales Geflecht für den im Innenbereichdes Wickelrahmens 1 ergebenden Faserwerkstoffrohlings einstellt. Die Dichte des Fasermateri¬als ist, in Figur 6c gut erkennbar, steuerbar, so dass ein Innenteil 31 gänzlich freibleibend istund sich von dem Innenteil 31 zu dem äußeren Rand 3 erstreckend verschiedene Faserdichteneinstellen.FIG. 6c shows a further embodiment variant as winding possibility of the winding frame 1, in which case the fibers are laid one above the other unidirectionally. Ie. the fibers from the front side 7 and back side of the winding frame 1 are each arranged at an angle to one another, so that a correspondingly multi-directional braiding for the fiber material blank resulting in the interior of the winding frame 1 adjusts. The density of the fiber material, in FIG. 6c, can be clearly controlled, so that an inner part 31 is entirely non-binding and sets different fiber densities extending from the inner part 31 to the outer edge 3.

[0094] Gemäß der Ausführung in Figur 6d ist der Wickelrahmen 1 derart exzentrisch mit demFaserwerkstoff umwickelt worden, dass zwar ein Innenteil 31 gleich bleibend zu Figur 6c frei¬bleibt, jedoch die Faserdichte sich zu einer Seite hin verlagert und auch dort konzentriert. Miteinem solch hergestellten Faserwerkstoffrohling ist es beispielsweise möglich, ein nicht näherdargestelltes, U-förmiges Faserwerkstoffverbundbauteil herzustellen, das dann in dem Bereichder höchsten Dichte seine höchste Festigkeit hat und beispielsweise zwei Ausleger mit geringe¬ren Festigkeitsanforderungen aufweist. Der so in Figur 6d dargestellte Faserwerkstoffrohling istoptimal an das herzustellende Faserwerkstoffverbundbauteil angepasst, so dass wenig Ver¬schnitt beim Herstellungsprozess auftaucht.According to the embodiment in FIG. 6d, the winding frame 1 has been wound around the fiber material in such an eccentric manner that, although an inner part 31 remains free from FIG. 6c, the fiber density shifts towards one side and also concentrates there. With such a fiber material blank produced, it is possible, for example, to produce a U-shaped fiber composite material component which is not shown in more detail, which then has its highest strength in the region of the highest density and has, for example, two cantilevers with lower strength requirements. The fiber material blank thus represented in FIG. 6d is optimally adapted to the fiber composite material component to be produced, so that little Ver¬schnitt appears in the manufacturing process.

[0095] Figur 7a zeigt ein auf einem Wickelrahmen 1 hergestellten Faserwerkstoffrohling 30, dergemäß Figur 7b zu einem Faserwerkstoffverbundbauteil 32 umgeformt wurde. Der Winkelrah¬men 1 des Faserwerkstoffrohlings 30 gemäß Figur 7a weist einen Außendurchmesser 10 auf,der größer ist, als der Außendurchmesser 33 des Wickelrahmens 1 des Faserwerkstoffver¬bundbauteils 32 nach dem Umformen. Dies erfolgt aufgrund einer Kontraktion 34 von allenSeiten zur gezielten Nachführung der in dem Faserverbundwerkstoffbauteil 32 ausgebildetenFaserorientierung. Durch die Wahl eines elastisch verformbaren Wickelrahmens 1, der entwe¬der als verlorener Wickelrahmen 1 oder aber nach dem Ausschneiden des Faserverbundwerk¬stoffbauteils 32 aus dem Wickelrahmen 1 wieder verwendet werden kann, wird dies auch er¬reicht. Der Wickelrahmen 1 dient somit während des Umform Vorgangs als Spannrahmen.FIG. 7 a shows a fiber material blank 30 produced on a winding frame 1, which has been converted into a fiber composite material component 32 according to FIG. 7 b. The Winkelrah¬men 1 of the fiber material blank 30 according to Figure 7a has an outer diameter 10 which is greater than the outer diameter 33 of the winding frame 1 of Faserwerkstoffver¬bundbauteils 32 after forming. This is due to a contraction 34 from all sides for the targeted tracking of the fiber orientation formed in the fiber composite component 32. By choosing an elastically deformable winding frame 1, which can be reused entwe¬der as a lost winding frame 1 or after cutting out the Faserverbundwerk¬stoffbauteils 32 from the winding frame 1, this is also achieved. The winding frame 1 thus serves as a tenter during the forming process.

[0096] Ebenfalls dargestellt ist dieses in Figur 8a bis c, die den Umformprozess eines Faser¬werkstoffrohlings 30, welcher auf einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen 1 gewickelt ist,darstellten. Hierzu wird der Faserwerkstoffrohling 30 gemäß Figur 8 in ein Umformwerkzeug 35eingelegt und positioniert. Anschließend wird das Umformwerkzeug 35 geschlossen, so dasssich der einen Außendurchmesser 10 aufweisende Wickelrahmen 1 kontrahiert 34 und dabeiein gezieltes Nachführen der Fasern des Faserwerkstoffrohlings 30 in den Formhohlraum 36ermöglicht. So wird auch im Bereich mit lokalen hohen Umformgraden 37 eine gezielte Fa¬serausrichtung innerhalb des Umformwerkzeugs 35 durch den erfindungsgemäßen Wickelrah¬men 1 ermöglicht.This is also shown in Figure 8a to c, which represented the forming process of Faser¬werkstoffrohlings 30, which is wound on a winding frame 1 according to the invention. For this purpose, the fiber material blank 30 according to FIG. 8 is inserted and positioned in a forming tool 35. Thereafter, the forming tool 35 is closed so that the winding frame 1 having an outer diameter 10 contracts 34 and allows targeted tracking of the fibers of the fiber material blank 30 into the mold cavity 36. Thus, even in the region with local high degrees of deformation 37, a targeted barrel alignment within the forming tool 35 is made possible by the winding frame 1 according to the invention.

[0097] Nach Abschluss des Umformverfahrens, dargestellt in Figur 8c, weist der Wickelrahmen1 einen gegenüber dem ursprünglichen Außendurchmesser 10 verringerten Außendurchmesser33 auf. Der kontrahierte bzw. verringerte Außendurchmesser 33 ist jedoch derart dimensioniert,dass ein sich dadurch einstellender Innendurchmesser 9 des Wickelrahmens 1 größer ist als einAußendurchmesser 38 des Umformwerkzeugs 35. Hier ist jedoch erfindungsgemäß innerhalbdes Produktionsprozesses abzustimmen, dass der sich während der Umformung einstellendeInnendurchmesser 9 des Rahmens nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser 38des Umformwerkzeugs 35, so dass möglichst geringe Verschnitte bzw. wenig Produktionsresteanfallen.After completion of the forming process, shown in Figure 8c, the winding frame 1 has a relation to the original outer diameter 10 reduced outer diameter33. However, the contracted or reduced outer diameter 33 is dimensioned such that an thereby adjusting inner diameter 9 of the winding frame 1 is greater than an outer diameter 38 of the forming tool 35. Here, however, according to the invention, it is to be agreed within the production process that the internal diameter 9 of the frame which is set during forming is only is slightly larger than the outer diameter 38 of the forming tool 35, so that as small as possible blanks or little production rest.

[0098] In Figur 9 ist ein erfindungsgemäßer Faserwerkstoffrohling 30 dargestellt, wobei derFaserwerkstoffrohling 30 auf einen erfindungsgemäßen Wickelrahmen 1 gewickelt ist. DerWickelrahmen 1 weist dazu eine Vorderseite 7 und eine Rückseite 19 auf, wobei jeweils um denRand 3 des Rahmens 2 die Faserstränge 5 gewickelt worden sind. Hierdurch ergibt sich auf derVorderseite 7 eine erste Lage L1 und auf der Rückseite 19 eine zweite Lage L2, mithin einzweilagiger Faserwerkstoffrohling 30. Zwischen den Lagen L1 und L2 ist ein Kern 39 eingewi¬ ekelt worden, wobei der Kern 39 beispielsweise aus einem Füllkörper oder aber auch aus ei¬nem Harzmaterial oder aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein kann. Der Kern 39 kanndann während des Umformprozesses als Füllkörper zur Formgebung dienen oder aber auchdurch ein Aufschmilzen des Harzes für eine homogene Matrixharzverteilung innerhalb desFaserverbundwerkstoffbauteils genutzt werden.FIG. 9 shows a fiber material blank 30 according to the invention, wherein the fiber material blank 30 is wound onto a winding frame 1 according to the invention. The winding frame 1 has for this purpose a front 7 and a rear side 19, wherein in each case around the edge 3 of the frame 2, the fiber strands 5 have been wound. This results in the front side 7, a first layer L1 and on the back 19, a second layer L2, thus denominated fiber material blank 30. Between the layers L1 and L2, a core 39 has been gewek¬, wherein the core 39, for example, from a packing or may also be formed from ei¬nem resin material or a plastic material. The core 39 may then serve as a packing during the forming process, or may be utilized by fusing the resin for a homogeneous matrix resin distribution within the fiber composite component.

[0099] Figur 10a bis c zeigen einen Wickelrahmen 1 mit einer rechteckigen Kontur, wobeiinnerhalb des Wickelrahmens 1 der Faserwerkstoffrohling 30 mit ebenfalls rechteckiger Konturausgebildet ist. Auch der Wickelrahmen 1 mit rechteckiger Kontur weist einen umlaufendenRahmen 2 mit einem äußeren Rand 3 auf, wobei auf dem Rand 3 Zähne 4 angeordnet sind.Ebenfalls ist der rechteckig konfigurierte Wickelrahmen 1 durch zwei unidirektionale Faserrich¬tungen 28 umwickelt, wobei die zwei unidirektionalen Faserrichtungen 28 einen Winkel α zuei¬nander aufweisen, hier dargestellt einen in etwa rechteckigen Winkel a. In Figur 10c ist derrechteckig konfigurierte Wickelrahmen 1 in nur einer unidirektionalen Richtung 28 mit einemFaserstrang 5 bewickelt worden.Figures 10a-c show a winding frame 1 with a rectangular contour, wherein within the winding frame 1 of the fiber material blank 30 is also formed with rectangular contour. The winding frame 1 with a rectangular contour also has a circumferential frame 2 with an outer edge 3, wherein teeth 4 are arranged on the edge 3. Likewise, the rectangularly configured winding frame 1 is wrapped by two unidirectional fiber guides 28, the two unidirectional fiber directions 28 have an angle α zuei¬nander, here represented an approximately rectangular angle a. In Figure 10c, the rectangularly configured winding frame 1 has been wound with a strand of fiber 5 in only one unidirectional direction 28.

[00100] Figur 11a bis c zeigen hier dargestellt jeweils 4 Wickelrahmen 1, die übereinanderpositioniert werden und somit dargestellt in Figur 11c einen aus 4 übereinander gestapeltenWickelrahmen 1 in deren Innenbereich 8 ausgebildeten Faserwerkstoffrohling 30 bereitstellen.Jeder der 4 Wickelrahmen 1 weist hierzu in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11b eineunidirektionale Ausrichtung 28 der auf ihn gewickelten Faserstränge 5 auf. Hierdurch ergibt sichein Faserwerkstoffrohling 30 gemäß Figur 11c, der 8 Lagen mit 4 unidirektionalen Faserausrich¬tungen 28 aufweist, wobei jeweils 2 benachbarte Lagen auf einen Wickelrahmen 1 die gleicheFaserausrichtung aufweisen. Durch Kombination mit verschiedensten Faserausrichtungen,beispielsweise mit multdirektional oder aber omnnidirektional ausgerichteten Fasern, oder aberauch gemäß Figur 6d mit exzentrisch angeordneten Faserdichten lässt sich so jeweils beliebigein Faserwerkstoffrohling 30 für das herzustellende Faserverbundwerkstoffbauteil optimal be¬reitstellen. BEZUGSZEICHEN: 1 - Wickelrahmen 2 - Rahmen 3 - Rand 4 - Zähne 5 - Faserstrang 6 - Zahnzwischenraum 7 - Vorderseite zu 1 8- Innenbereich zu 1 9- Innendurchmesser zu 2 10 - Außendurchmesser zu 2 11 - Wickelvorrichtung12- Führungsrollen 13 - translatorische Richtung 14- Drehbewegung 15- Mittelpunkt zu 1 16- Spule 17- Antriebsrolle 18- freies Ende zu 5 19 - Rückseite 20 - Rotationsrichtung zu 16 21 - Bewegung der Spule von 7 zu 19 bzw. von 19 zu 7 22 - Abstand von 4 zu 4 23 - Zahnspitzen 24 - Zahnflanken25- Talbereich 26 - Breite zu 5 27 - Abstand von 5 auf 3 28 - unidirektionale Ausrichtung 29 - Zwischenraum 30 - Faserwerkstoffrohling 31 - Innenteil 32 - Faserwerkstoffverbundbauteil 33 - Außendurchmesser zu 2 nach Umformen 34 - Kontraktion 35 - Umformwerkzeug 36 - Formhohlraum 37 - lokal hoher Umformgrad 38 - Außendurchmesser zu 35 39 - Kern α - WinkelL1 - erste LageL2 - zweite LageH- HochachseFigures 11a-c show here shown in each case 4 winding frame 1, which are superimposed and thus shown in Figure 11c provide a 4 stacked winding frame 1 in the inner region 8 formed fiber material blank 30. Each of the 4 winding frame 1 has for this purpose in the embodiment according to FIG. 11b shows a unidirectional orientation 28 of the fiber strands 5 wound on it. This results in a fiber material blank 30 according to FIG. 11c, which has 8 layers with 4 unidirectional fiber orientations 28, wherein in each case 2 adjacent layers on a winding frame 1 have the same fiber orientation. By combination with a wide variety of fiber orientations, for example with multidirectional or omnidirectionally oriented fibers, or also according to FIG. 6d with eccentrically arranged fiber densities, any desired fiber material blank 30 can optimally be used for the fiber composite component to be produced. REFERENCE SIGNS: 1 - Winding frame 2 - Frame 3 - Edge 4 - Teeth 5 - Fiber strand 6 - Interdental space 7 - Front to 1 8 - Inner area to 1 9 - Inner diameter to 2 10 - Outer diameter to 2 11 - Winding device 12- Guide rollers 13 - Translatory direction 14 - Rotation 15- Center point to 1 16- Spool 17- Drive roller 18- Free end to 5 19 - Rear 20 - Direction of rotation to 16 21 - Movement of the spool from 7 to 19 or from 19 to 7 22 - Spacing from 4 to 4 23 - Tooth tips 24 - Tooth flanks 25- Valley region 26 - Width to 5 27 - Distance from 5 to 3 28 - Unidirectional alignment 29 - Interspace 30 - Fiber material blank 31 - Inner part 32 - Fiber composite component 33 - Outside diameter to 2 after forming 34 - Contraction 35 - Forming tool 36 - Mold cavity 37 - locally high degree of deformation 38 - outer diameter to 35 39 - core α - angle L1 - first position L2 - second position H vertical axis

Claims

1. fiber material blank for producing a fiber composite component (32) for a vehicle, in particular for a motor vehicle, wherein the fiber material blank (30) is provided as a frame provided on a fiber strand (5), characterized in that at least one fiber strand (5) on a winding frame ( 1) which is hollow in an inner region (8), wherein the winding frame (1) has extensions on an outer circumferential edge, in particular teeth (4), and in that the winding frame (1) has a front side (7) and a rear side (19), wherein on the front side (7) and / or on the back (19) of the winding frame (1), a planar region of the fiber strand (5) is formed, wherein the fiber material blank (30) the area is formed.

2. fiber material blank according to claim 1, characterized in that the fiber strand (5) unidirectionally oriented and / or omnidirectionally oriented on the winding frame (1) is wound.

3. fiber material blank according to one of claims 1 to 2, characterized in that between the fiber strand sections of the fiber material blank (30) which extend over the inner region (8) of the winding frame (1), a film is wrapped, preferably a thermoplastic film.

4. fiber material blank according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the two flat areas in the inner region (8) at least partially a core (39) is wrapped, preferably a core (39) of thermoplastic material, which melts by thermal action.

5. fiber material blank according to claim 4, characterized in that the core (39) is formed as a mold core, for example of a filling material, and / or that the mold core is hollow.

6. fiber material blank according to claim 4 or 5, characterized in that the core (39) is formed as a lost core, preferably of sand and / or wax.

7. fiber material blank according to one of claims 1 to 6, characterized in that the winding frame (1) is formed as a core (39), wherein the winding frame (1) in the inner region (8) is at least partially solid and the winding frame (1 ) melts in a forming process, wherein it is preferably provided that the winding frame (1) is formed from a thermoplastic.

8. fiber material blank according to one of claims 1 to 7, characterized in that two winding frames (1) are coupled together, preferably the two winding frames (1) lie flat over each other.

9. fiber material blank according to claim 8, characterized in that the flat areas of the two winding frames (1) are at least partially coupled together, in particular sewn together and / or glued.

10. fiber material blank according to one of claims 1 to 9, characterized in that of different fiber materials are wound on the winding frame (1), vor¬ preferably from the group of carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, basalt fibers and / or metal fibers, wherein in particular two different from each other Faser¬ materials are wound in an unequal ratio on the winding frame (1).

11. A method for producing a fiber composite component for vehicles, using a fiber material blank (30) according to at least one of claims 1 to 10, characterized by the following method steps: - Providing a fiber material blank (30) on a winding frame (1), - Inserting the fiber material blank (30) with the winding frame (1) in a Umformwerkzeug (35), wherein the fiber material blank (30) before or during the Umformprozes¬ ses is provided with a matrix resin and / or provided with a aufschmelzendem Thermo¬ plast, - forming the fiber material blank (30) to form a fiber composite material component (32), - removal of the fiber composite component (32).

12. The method according to claim 11, characterized in that two, in particular dreioder more stacked frame in the forming tool (35) are inserted and the fiber material blanks are formed simultaneously.

13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the winding frame (1) is removed before and / or during the forming process.

14. The method according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the winding frame (1) is contracted by the inwardly pulling fiber strands (5) during the Umform¬verfahrens and preferably serves as a clamping frame.

15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the winding frame (1) has a circumferential groove, wherein during the forming process, a hold-down or a part of the forming tool (35) enters the groove and the in-direction to the outer winding frame ( 1) cuts off standing part of Faserwerkstoffroh¬lings (30).

16. The method according to any one of claims 11 to 15, characterized in that the winding frame (1) is cut during the forming and / or after the forming, preferably, when the forming tool (35) is still closed or that the winding frame (1) after removal of the molded fiber composite component (32) is cut off.

17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that over the winding frame (1) guided part of the fiber material is waste, which is preferably non-matrix resin and is recycled.

18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the fiber material blank (30) before, during and / or after the forming, preferably in the forming tool (35), heat-treated and / or cured. For this 8 sheets of drawings