CH706092A1

CH706092A1 - A method for manufacturing a wheel-shaped object.

Info

Publication number: CH706092A1
Application number: CH00151/12A
Authority: CH
Inventors: Christoph Renner; Georg Tiefenthaler; Karl Wagner
Original assignee: Mubea Carbo Tech Gmbh
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-08-15
Also published as: WO2013113594A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines radförmigen Gegenstandes. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf. Bereitstellen eines Formwerkzeuges (15) mit einem Boden (16) und einem Deckel (17), sowie Zentriermitteln (19, 20) zur temporären Aufnahme und Halterung eines Aussenringes (3), sowie einer Nabe (4). Positionieren des Aussenringes (3) und der Nabe (4) auf dem Boden (16) des Formwerkzeuges (15). Einlegen von einzelnen Lagen von Fasern zwischen den Aussenring (3) und die Nabe (4). Schliessen des Deckels (17), so dass zumindest der Aussenring (3) dichtend umschlossen wird. Einleiten von flüssigem Matrixmaterial in den durch den Boden (16) und den Deckel (17), sowie den Aussenring (3) und die Nabe (4) gebildeten Hohlraum, so dass die Fasern durch das Matrixmaterial umspült werden. Aushärten des Matrixmaterials durch Aufheizen des Formwerkzeuges (15). Öffnen des Formwerkzeuges und Entnahme des radförmigen Gegenstandes.The invention relates to a method for producing a wheel-shaped object. The method has the following method steps. Providing a molding tool (15) with a base (16) and a lid (17), and centering means (19, 20) for temporarily receiving and holding an outer ring (3) and a hub (4). Positioning the outer ring (3) and the hub (4) on the bottom (16) of the molding tool (15). Inserting individual layers of fibers between the outer ring (3) and the hub (4). Closing the lid (17), so that at least the outer ring (3) is sealingly enclosed. Introducing liquid matrix material into the cavity formed by the bottom (16) and the lid (17), as well as the outer ring (3) and the hub (4), so that the fibers are lapped by the matrix material. Curing the matrix material by heating the mold (15). Opening the mold and removal of the wheel-shaped object.

Description

[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verfahren zur Herstellung von Rädern und Rollen, insbesondere Umlenkrollen für Seile, sogenannte Seilrollen. The invention is in the field of processes for the production of wheels and rollers, in particular pulleys for ropes, so-called pulleys.

[0002] Seilrollen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum Führen und Umlenken von Seilen, z.B. bei Baumaschinen (Krane) oder bei anderen seilgetriebenen Förderanlagen (Seilbahnen, Standseilbahnen, Gondelbahnen, Skilifte). Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Seilrollen wird der Rollenkörper in der Regel aus einem Stück aus Kunststoff oder Metall gefertigt. Die Lauffläche kann mit einem abriebfesten, lärmabsorbierenden Material wie Gummi und u. ä. beschichtet sein. Pulleys are known from the prior art. They serve to guide and deflect ropes, e.g. in construction machines (cranes) or in other rope-driven conveyor systems (cable cars, funicular railways, gondolas, ski lifts). In the pulleys known from the prior art, the roller body is usually made of one piece of plastic or metal. The tread can with an abrasion-resistant, noise-absorbing material such as rubber and u. Ä. Be coated.

[0003] EP 1 884 687 A der Fa. Europlast Nycast GmbH wurde 2008 publiziert und betrifft eine Seilscheibe mit einem um eine axiale Achse drehbaren Tragkörper und einem aussenseitig auf dem Tragkörper angeordneten Seilscheibenfutter mit mindestens einer in Umfangsrichtung verlaufenden Seilrille. Das Seilscheibenfutter ist auf dem Tragkörper in einem vorbestimmten Verschiebebereich axial verschiebbar angeordnet, so dass sich das Seilscheibenfutter zum Ausgleichen eines übermässigen Seilschrägzuges auf dem Tragkörper hin- und her bewegen kann. EP 1 884 687 A of the company Europlast Nycast GmbH was published in 2008 and relates to a sheave with a rotatable about an axial axis of the support body and an outside on the support body arranged pulley with at least one extending in the circumferential direction rope groove. The sheave chuck is arranged axially displaceably on the support body in a predetermined displacement region, so that the sheave chuck can reciprocate on the support body to compensate for an excessive cable draft.

[0004] EP 2 390 075 der Fa. Electrolux Home Prod. Corp. wurde 2011 publiziert und beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffrades mittels Spritzguss. Das Kunststoffrad weist mehrere radial verlaufende Speichen auf. EP 2 390 075 from the company Electrolux Home Prod. Corp. was published in 2011 and describes a process for producing a fiber-reinforced plastic wheel by means of injection molding. The plastic wheel has a plurality of radially extending spokes.

[0005] WO2007/057 234 der Fa. Grusan S.R.L. wurde 2007 publiziert und befasst sich mit der Herstellung einer leichtgewichtigen Seilscheibe aus faserverstärktem Kunststoff für eine Waschmaschine. WO2007 / 057 234 of the company. Grusan S.R.L. was published in 2007 and deals with the production of a lightweight pulley made of fiber-reinforced plastic for a washing machine.

[0006] DE 10 2004 062 222 der Sandern Corporation wurde 2005 publiziert und befasst sich mit einer Riemenscheide mit einem mehrteiligen Aufbau. Das Rosten eines Einsatzbauteils und ein Gleiten zwischen einem Riemenscheibenhauptkörper und einem Einsatzbauteil wirksam verhindert. Der Riemenscheibenhauptkörper ist durch Spritzgiessen von Kunstharz integral gebildet. DE 10 2004 062 222 Sandern Corporation was published in 2005 and is concerned with a belt sheath with a multi-part construction. The rusting of an insert member and sliding between a pulley main body and an insert member effectively prevented. The pulley main body is integrally formed by injection molding of synthetic resin.

[0007] CH 641 254 der Semperit AG wurde 1980 publiziert und befasst sich mit einer aus mehreren Teilen aufgebauten Seilrolle für Standseilbahnen. Die Seilrolle weist einen Grundring aus einem Elastomer und zumindest einen seitlich oder am Umfang des Grundringes angeordneten Flankenring, sowie aussen angeordnete Rollenseitenscheiben auf. CH 641 254 Semperit AG was published in 1980 and deals with a constructed of several parts pulley for funicular railways. The pulley has a base ring made of an elastomer and at least one laterally or on the circumference of the base ring arranged flank ring, and outside arranged on the side rollers.

[0008] US 4 636 344 der The Budd Company wurde 1985 publiziert und beschreibt die Herstellung einer Fahrzeugfelge, bestehend aus einer Radscheibe und einem Felgenkranz. Beide Teile sind aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt. Ebenso wird ein Fertigungsverfahren beschrieben, in dem ein vorgefertigter aber noch ungehärteter Felgenkranz mit einer ebenfalls vorgefertigten und noch ungehärteter Radscheibe in einem mehrteiligen Formwerkzeug zusammengeführt und bei erhöhter Temperatur sowie reduziertem Druck während dem Aushärten des Matrixsystems zusammengefügt wird. US 4 636 344 The Budd Company was published in 1985 and describes the production of a vehicle rim, consisting of a wheel disc and a rim. Both parts are made of fiber-reinforced plastic. Likewise, a manufacturing method is described in which a prefabricated but still unhardened rim is merged with a likewise prefabricated and still uncured wheel disc in a multi-part mold and assembled at elevated temperature and reduced pressure during curing of the matrix system.

[0009] Die aus dem Stand der Technik bekannten Seilrollen weisen einen komplizierten Aufbau. Weiterhin ist ihre Tragfähigkeit im Vergleich zum Eigengewicht ungenügend. Dies hat zur Folge, dass insbesondere bei der Verwendung von mehreren Seilrollen z.B. in einer Rollenbatterie eines Krans das Gewicht zu hoch wird. Als Folge davon kann die Tragfähigkeit des Krans negativ beeinflusst werden. The known from the prior art pulleys have a complicated structure. Furthermore, their carrying capacity is insufficient compared to their own weight. As a result, in particular when multiple pulleys are used, e.g. in a roller battery of a crane, the weight becomes too high. As a result, the carrying capacity of the crane can be adversely affected.

[0010] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin ein Herstellverfahren für eine Seilrolle zu zeigen, welche eine hohe Tragfähigkeit und ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist. An object of the invention is to show a manufacturing method for a pulley, which has a high load capacity and a comparatively low weight.

[0011] Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es besonders leichtgewichtige Seilrollen mit einer vergleichsweise hohen Tragfähigkeit herzustellen. Weiterhin eignen sich die mit den erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Seilrollen aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus für den Einsatz in einer Rollenbatterie. The inventive method makes it possible to produce particularly lightweight pulleys with a relatively high load capacity. Furthermore, the pulleys produced by the inventive method are due to their structural design for use in a roller battery.

[0012] Eine gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Seilrolle wird aus mehreren Teilen aufgebaut und weist mit Vorteil einen modularen Aufbau auf. Z.B. besteht die Möglichkeit eine Seilrolle mit einem ringförmigen Aussenteil (Aussenring) herzustellen, welcher einen innen liegenden Trägerkörper umgibt. Der Trägerkörper besteht primär aus Faserverbundwerkstoff (Fasern und Matrix), sowie Kernmaterial (z.B. Schaumstoff). Die Matrix umgibt die Fasern und schützt diese vor Fremdeinwirkung und Umwelteinflüssen. Das Kernmaterial dient zur Formgebung und zum Stützen während und nach der Herstellung. Der ringförmige Aussenteil besteht mit Vorteil aus einem die Last verteilenden, belastbaren und abriebfesten Material, z.B. Kunststoff oder Metall. Der ringförmige Aussenteil weist in der Regel eine umlaufende Vertiefung auf, welche eine Lauffläche für eines oder mehrere Seile aufweist. Die Lauffläche kann aus einem anderen Material hergestellt oder mit einem solchen beschichtet werden. Die Seilrolle weist in der Mitte eine Nabe zur Wirkverbindung mit einer Achse auf. Die Nabe ist ein oder mehrteilig aufgebaut und weist eine hülsenförmige Ausgestaltung auf. Eine äussere Mantelfläche ist zum Wirkverbinden, z.B. durch Verkleben, mit dem Trägerkörper vorgesehen. A pulley produced according to the inventive method is constructed of several parts and advantageously has a modular structure. For example, it is possible to produce a pulley with an annular outer part (outer ring), which surrounds an inner support body. The carrier body consists primarily of fiber composite material (fibers and matrix) and core material (for example foam). The matrix surrounds the fibers and protects them from external influences and environmental influences. The core material is used for shaping and supporting during and after manufacture. The annular outer part advantageously consists of a load-distributing, load-bearing and abrasion-resistant material, e.g. Plastic or metal. The annular outer part generally has a circumferential recess, which has a running surface for one or more cables. The tread may be made of or coated with another material. The pulley has a hub in the middle for operative connection with an axle. The hub is constructed in one or more parts and has a sleeve-shaped configuration. An outer lateral surface is for operative connection, e.g. by gluing, provided with the carrier body.

[0013] In einer Ausführungsform der Erfindung basiert das Verfahren zur Herstellung der Seilrolle auf dem sogenannten RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding). In einem ersten Schritt wird ein Formwerkzeug (Form) bereitgestellt, welches einen mehrteiligen Aufbau aufweist: Eine Grundplatte (Boden), falls erforderlich zwei oder mehr Schieber und einen Deckel. Die Schieber können unter Umständen vermieden werden, wenn der Boden und der Deckel während der Herstellung dichtend mit dem Aussenring der Seilrolle zusammenwirken. Die Grundplatte weist mit Vorteil erste und zweite Zentriermittel auf, welche zur temporären Halterung eines Aussenringes, sowie einer Nabe dient. Die Zentriermittel können alternativ oder in Ergänzung auch an einem der anderen Teile der Form befestigt sein. Nachdem der Aussenring und die Nabe positioniert sind, werden die Schieber von der Seite her geschlossen. Die Schieber sind mit Vorteil so ausgestaltet, dass sie den Aussenring in geschlossener Position formschlüssig umgeben und positionieren. In einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens können die Schieber vermieden werden, indem der Deckel und der Boden des Formwerkzeuges formschlüssig mit ringförmigen Seitenflächen des Aussenringes in Schliessstellung zusammenwirken. Der Aussenring bildet dabei temporär einen Bestandteil des Formwerkzeuges. In one embodiment of the invention, the method for producing the pulley based on the so-called RTM method (Resin Transfer Molding). In a first step, a mold (mold) is provided which has a multi-part construction: a base plate (bottom), if necessary, two or more slides and a lid. Under certain circumstances, the slides can be avoided if the bottom and the lid interact in a sealing manner with the outer ring of the pulley during manufacture. The base plate advantageously has first and second centering means, which serves for the temporary retention of an outer ring, as well as a hub. The centering means may alternatively or in addition also be attached to one of the other parts of the mold. After the outer ring and the hub are positioned, the slides are closed from the side. The slides are advantageously designed so that they surround the outer ring in the closed position form fit and position. In one embodiment of the manufacturing method, the slide can be avoided by the lid and the bottom of the mold positively cooperate with annular side surfaces of the outer ring in the closed position. The outer ring forms a temporary part of the mold.

[0014] In einer Ausführungsform wird anstelle eines Aussenrings, der mit der Seilrolle wirkverbunden wird, bei der Herstellung ein spezieller Aussenring in Form eines Platzhalters verwendet. Dieser wird nach der Herstellung des Trägerkörpers wieder entfernt und in einem weiteren Schritt neu aufgebaut, z.B. durch Giessen oder Spritzen von flüssigem Kunststoffmaterial, respektive durch einen anderen ersetzt. Der Platzhalter weist den Vorteil auf, dass er ein ungewolltes Verschieben, resp. Stauchen der Fasern, z.B. beim Schliessen der Form zu verhindern hilft. In gewissen Fällen kann der Platzhalter Bestandteil der Form sein. Weiterhin kann der Platzhalter so ausgestaltet sein, dass er bei der Herstellung auftretende seitliche Kräfte optimal überträgt, z.B. wenn der zwischen dem Bode und dem Deckel eingeklemmt wird, da die umlaufende Vertiefung für die Lauffläche nicht erforderlich ist. In one embodiment, instead of an outer ring, which is operatively connected to the pulley, used in the production of a special outer ring in the form of a placeholder. This is removed after the preparation of the carrier body and rebuilt in a further step, e.g. replaced by pouring or spraying of liquid plastic material, or by another. The placeholder has the advantage that he unintentional moving, resp. Upsetting the fibers, e.g. helps to prevent closure of the mold. In certain cases, the placeholder may be part of the shape. Furthermore, the placeholder can be designed so that it optimally transmits lateral forces occurring during production, e.g. when it is clamped between the Bode and the lid, since the circumferential recess for the tread is not required.

[0015] Bevor der Deckel des Formwerkzeuges geschlossen wird, werden die Bestandteile des Trägerkörpers zwischen dem Aussenring und der Nabe in die Form eingelegt. Es handelt sich dabei um einzelne oder vorgängig miteinander (temporär) wirkverbundene Faserlagen oder Gewebe, welche gemäss der auftretenden Belastung ausgerichtete sind. Zwischen gewisse Faserlagen können Blöcke aus einem oder mehreren Stützmaterialien eingelegt werden, welche zur Formgebung und zum Stützen der Faserlagen dienen. Anschliessend wird der Deckel des Formwerkzeuges geschlossen und der Prozess zum Verkleben der einzelnen Teile miteinander wird eingeleitet. Zu diesem Zweck weist die Form eine oder mehrere erste und zweite Öffnungen auf. Durch die ersten Öffnungen wird Harz mittels Druck eingeleitet. Durch die zweiten Öffnungen wird Luft und überflüssiges Harz aus dem Innern des Formwerkzeuges abgeführt. Durch gezielte Regelung des Druckes und der Temperatur im Innern des Formwerkzeuges werden die einzelnen Bestandteile optimal miteinander verbunden. Bei Bedarf kann die Form so ausgebildet sein, dass während dem Verkleben die Bestandteile der Form (insbesondere der Boden und der Deckel) von einer ersten in eine zweite Position bewegt werden, so dass die Grösse des Hohlraumes im Innern des Formwerkzeuges gezielt verringert wird. Mit dieser Massnahme kann z.B. überzähliges Harz ausgepresst werden. Bei Bedarf kann ein Trennmittel verwendet werden, so dass das Werkzeug nicht mit der Seilrolle zusammenklebt. Before the lid of the mold is closed, the components of the carrier body between the outer ring and the hub are inserted into the mold. These are individual or previously (temporarily) actively connected fiber layers or fabrics, which are aligned according to the load occurring. Between certain fiber layers blocks of one or more support materials can be inserted, which serve for shaping and supporting the fiber layers. Subsequently, the lid of the mold is closed and the process for bonding the individual parts together is initiated. For this purpose, the mold has one or more first and second openings. Through the first openings resin is introduced by pressure. Through the second openings air and excess resin from the interior of the mold is removed. Through targeted control of the pressure and the temperature inside the mold, the individual components are optimally connected. If necessary, the mold can be designed so that during the bonding of the components of the mold (in particular the bottom and the lid) are moved from a first to a second position, so that the size of the cavity is deliberately reduced in the interior of the mold. With this measure, e.g. excess resin to be squeezed out. If necessary, a release agent can be used so that the tool does not stick together with the pulley.

[0016] In einer Ausführungsform wird der Aussenring so ausgestaltet, dass er zwei parallele Seitenflächen aufweist. Im innern des Ringes wird dieser so ausgestaltet bzw. behandelt, dass er mit den Fasern wirkverbunden werden kann. Beim Einlegen der Fasern in den Aussenring werden diese so angeordnet, dass die Seitenflächen im fertigen Produkt nicht mit Fasern bedeckt sind und diese auch nicht über diese vorstehen, sondern in axialer Richtung gesehen komplett im Innern des Ringes angeordnet sind. Dies ist von Vorteil, wenn die Seilrolle in einer Rollenbatterie zur Anwendung kommt, in der mehrere Seilrollen nebeneinander angeordnet sind. Alternativ könnten die Seitenflächen auch zuerst mit Fasern bedeckt werden und in einem weiteren Schritt nach dem Aushärten wieder entfernt werden. Bei Bedarf können die Seitenflächen des Aussenringes mit einem abriebfesten Material beschichtet oder aus einem solchen hergestellt werden. In one embodiment, the outer ring is configured so that it has two parallel side surfaces. In the interior of the ring this is designed or treated so that it can be operatively connected to the fibers. When inserting the fibers in the outer ring they are arranged so that the side surfaces in the finished product are not covered with fibers and these also do not protrude beyond this, but are arranged in the axial direction completely inside the ring. This is advantageous when the pulley is used in a roller battery in which a plurality of pulleys are arranged side by side. Alternatively, the side surfaces could also first be covered with fibers and removed again in a further step after curing. If necessary, the side surfaces of the outer ring can be coated with or made of an abrasion-resistant material.

[0017] Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich nicht nur zur Herstellung einer Seilrolle, sondern kann auch zur Herstellung eines anderen radförmigen Gegenstandes verwendet werden. Z.B. können gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren auch Felgen für Fahrzeuge (Autos, Lastwagen, Motorräder, Fahrräder) oder Flugzeuge oder Schwungräder hergestellt werden. The inventive method is not only suitable for producing a pulley, but can also be used for the production of another wheel-shaped object. For example, Rims for vehicles (cars, trucks, motorcycles, bicycles) or aircraft or flywheels can be produced according to the inventive method.

[0018] Eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens weist folgende Verfahrensschritte auf. <tb>(a)<sep>Bereitstellen eines Formwerkzeuges mit einem Boden und einem Deckel, sowie Zentriermitteln zur temporären Aufnahme und Halterung eines Aussenringes, sowie einer Nabe; <tb>(b)<sep>Positionieren eines Aussenringes und einer Nabe auf dem Boden des Formwerkzeuges; <tb>(c)<sep>Einlegen von einzelnen Lagen von Fasern zwischen den Aussenring und die Nabe; <tb>(d)<sep>Schliessen des Deckels, so dass zumindest der Aussenring dichtend umschlossen wird; <tb>(e)<sep>Einleiten von flüssigem Matrixmaterial durch eine oder mehrere Öffnungen im Boden und/oder dem Deckel in den durch den Boden, den Deckel, sowie den Aussenring und die Nabe gebildeten Hohlraum, so dass die Fasern durch das Matrixmaterial umspült werden; <tb>(f)<sep>Aushärten des Matrixmaterials durch Aufheizen des Formwerkzeuges, <tb>(g)<sep>Öffnen des Formwerkzeuges und Entnahme des radförmigen Gegenstandes.An embodiment of a production method according to the invention has the following method steps. <tb> (a) <sep> Providing a mold with a bottom and a lid, and centering means for temporarily receiving and holding an outer ring, and a hub; <tb> (b) <sep> positioning an outer ring and a hub on the bottom of the mold; <tb> (c) <sep> inserting individual layers of fibers between the outer ring and the hub; <tb> (d) <sep> closing the lid, so that at least the outer ring is sealingly enclosed; <tb> (e) <sep> introducing liquid matrix material through one or more openings in the bottom and / or the lid into the cavity formed by the bottom, the lid, and the outer ring and the hub so that the fibers through the matrix material to be washed around; <tb> (f) <sep> hardening of the matrix material by heating the molding tool, <tb> (g) <sep> Opening the mold and removing the wheel-shaped object.

[0019] In einer Variante wird die Nabe erst in einem späteren Verfahrensschritt eingesetzt. In diesem Fall wird der Formhohlraum durch einen Platzhalter in Form eines mit dem Formwerkzeug wirkverbundenen Doms gebildet. Der Aussenring kann beim Schliessen des Formwerkzeuges zwischen dem Boden und dem Deckel entlang von zwei ringförmigen Seitenflächen eingeklemmt werden und als Bestandteil des Formwerkzeuges dienen. In einer Variante sind zwei oder mehrere seitliche Schieber des Formwerkzeuges relativ zueinander verschiebbar angeordnet, so dass sie nach dem Schliessen den Aussenring entlang einer Mantelfläche umfassen. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einzelnen Faserlagen Blöcke aus einem oder mehreren Stützmaterial eingelegt werden. Beim Aushärten des Matrixmaterials können die Temperatur und/oder der Druck im Innern des Formwerkzeuges gemäss einem vordefinierten Schema modifiziert werden um bestmögliche Resultate zu erzielen. Der Aussenring wird in der Regel vor dem Einlegen in das Formwerkzeug aus Kunststoff oder Metall hergestellt. Zur Verbesserung der Lebensdauer, respektive der Laufruhe kann eine Lauffläche des Aussenringes mit einem abriebfesten Material beschichtet werden. Als abriebfestes Material kann z.B. Polyamid verwendet werden. Alternativ kann der Aussenring, wie oben beschrieben, nur als Platzhalter dienen oder sogar in die Form integriert sein. Der Platzhalter wird nach der Herstellung des Trägerkörpers durch einen anderen Aussenring ersetzt, bzw. wird ein anderer Aussenring ein- oder mehrlagig aus bei der Verarbeitung flüssigen und/oder festen Materialien aufgebaut. In one variant, the hub is used only in a later process step. In this case, the mold cavity is formed by a placeholder in the form of a mandrel operatively connected to the mold. The outer ring can be clamped when closing the mold between the bottom and the lid along two annular side surfaces and serve as part of the mold. In a variant, two or more lateral slides of the molding tool are arranged so as to be displaceable relative to each other so that they comprise the outer ring along a lateral surface after closure. Method according to one of the preceding claims, characterized in that between individual fiber layers blocks of one or more support material are inserted. When curing the matrix material, the temperature and / or the pressure inside the mold can be modified according to a predefined scheme in order to achieve the best possible results. The outer ring is usually made prior to insertion into the mold made of plastic or metal. To improve the service life, or the quiet running, a running surface of the outer ring can be coated with an abrasion-resistant material. As the abrasion resistant material, e.g. Polyamide can be used. Alternatively, the outer ring, as described above, serve only as a placeholder or even be integrated into the mold. The placeholder is replaced after production of the carrier body by another outer ring, or another outer ring is built in one or more layers of liquid and / or solid materials during processing.

[0020] In den Aussenring, den Tragkörper und die Nabe kann ein Kanal eingearbeitet werden, der in einer Öffnung der Lauffläche beginnt und in einem ringförmig umlaufenden Kanal in der Nabe endet und zum Schmieren eines in der Nabe angeordneten Lagers dient. Bei den Fasern der Faserlagen handelt es sich in der Regel um Kohlefasern und/oder Glasfasern und/oder Aramidfasern handelt. Das Matrixmaterial besteht in der Regel aus einem Harz und einem Härter die miteinander gemischt werden. Für den Fachmann versteht sich dass die Reihenfolge der Schritte je nach Anwendungsgebiet und Ausführungsform variiert werden können. In the outer ring, the support body and the hub, a channel can be incorporated, which begins in an opening of the tread and ends in an annular circumferential channel in the hub and serves for lubricating a arranged in the hub bearing. The fibers of the fiber layers are usually carbon fibers and / or glass fibers and / or aramid fibers. The matrix material usually consists of a resin and a hardener which are mixed together. It will be understood by those skilled in the art that the order of the steps may be varied depending on the field of application and embodiment.

[0021] Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Beschreibung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Seilrolle in einer Draufsicht; <tb>Fig. 2<sep>die Seilrolle gemäss Figur 1in einer Seitenansicht; <tb>Fig. 3<sep>eine Schnittdarstellung durch die Seilrolle entlang der Schnittlinie A–A gemäss Fig. 2; <tb>Fig. 4<sep>eine Schnittdarstellung durch die Seilrolle entlang der Schnittlinie B–B gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 5<sep>eine vergrösserte Darstellung von Detail C gemäss Fig. 4; <tb>Fig. 6<sep>eine Seilrolle hergestellt gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren; <tb>Fig. 7<sep>eine Explosionsdarstellung der Seilrolle gemäss Fig. 6; <tb>Fig. 8<sep>ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemässen VerfahrensReference to the embodiments shown in the following figures and the accompanying description, the invention is explained in detail. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> a rope pulley manufactured according to the method according to the invention in a plan view; <Tb> FIG. 2 <sep> the pulley according to FIG. 1 in a side view; <Tb> FIG. 3 <sep> is a sectional view through the pulley along the section line A-A according to FIG. 2; <Tb> FIG. 4 is a sectional view through the pulley along the section line B-B according to FIG. 1; <Tb> FIG. 5 <sep> is an enlarged view of detail C according to FIG. 4; <Tb> FIG. 6 <sep> a pulley produced according to the inventive method; <Tb> FIG. 7 <sep> an exploded view of the pulley according to FIG. 6; <Tb> FIG. 8 <sep> a tool for carrying out the inventive method

[0022] Fig. 1 zeigt eine Seilrolle 1 hergestellt gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren in einer Draufsicht. Fig. 2zeigt die Seilrolle 1 in einer Seitenansicht. Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Seilrolle 1 entlang der Schnittlinie AA gemäss Fig. 2. Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Seilrolle 1 entlang der Schnittlinie BB gemäss Fig. 1. Fig. 5 zeigt Detail C gemäss Fig. 4 in einer vergrösserten Darstellung. Fig. 6zeigt die Seilrolle 1 in einer perspektivischen Darstellung. Fig. 7zeigt die Seilrolle 1 in einer Explosionsdarstellung in z-Richtung zerlegt. In den einzelnen Figuren sind sich entsprechende Teile/Bereiche mit denselben Bezugszeichen versehen. Fig. 1 shows a pulley 1 prepared according to the inventive method in a plan view. Fig. 2 shows the pulley 1 in a side view. Fig. 3 shows a sectional view through the pulley 1 along the section line AA according to FIG. 2. FIG. 4 shows a sectional view through the pulley 1 along the section line BB according to FIG. 1. FIG. 5 shows detail C according to FIG. 4 in one enlarged view. Fig. 6 shows the pulley 1 in a perspective view. Fig. 7 shows the pulley 1 disassembled in an exploded view in the z direction. In the individual figures, corresponding parts / regions are provided with the same reference numerals.

[0023] Die Seilrolle 1 weist einen Tragkörper 2 auf, der aussen von einem Aussenring 3 umgeben ist. Im Zentrum schliesst der Tragkörper 2 an eine Nabe 4 an. Der Tragkörper 2, der Aussenring 3 und die Nabe 4 werden in der gezeigten Ausführungsform ein einem Formwerkzeug 15 gemäss Fig. 8in der oben beschriebenen Art und Weise hergestellt. Der Trägerkörper 2 wird aus Faserverbundwerkstoff 5 und Blöcken 6 aus Stützmaterial durch verkleben hergestellt. Der Aufbau der Seilrolle 1 ist schematisch in der Explosionsdarstellung gemäss Fig. 7zu erkennen. Das Matrixmaterial, welches die Fasern umgibt besteht in der Regel aus Harz und Härter die vor oder beim Verarbeiten miteinander gemischt werden und nachdem sie die Fasern der einzelnen Faserlagen umgeben haben, kontrolliert aushärten. Der Aushärtevorgang erfolgt im Innern des Formwerkzeuges 15 und kann durch Variation des Druckes und/oder der Temperatur beeinflusst werden. The pulley 1 has a support body 2, which is surrounded by an outer ring 3 outside. In the center of the support body 2 connects to a hub 4. The support body 2, the outer ring 3 and the hub 4 are made in the embodiment shown a mold 15 according to FIG. 8in the manner described above. The carrier body 2 is made of fiber composite material 5 and blocks 6 made of supporting material by gluing. The structure of the pulley 1 is shown schematically in the exploded view according to Fig. 7zu. The matrix material surrounding the fibers usually consists of resin and hardeners which are mixed together prior to or during processing and, after having surrounded the fibers of the individual fiber layers, cure in a controlled manner. The curing process takes place in the interior of the molding tool 15 and can be influenced by varying the pressure and / or the temperature.

[0024] In den Aussenring 3 ist entlang seinem Umfang eine in etwa V-förmige Lauffläche 7 eingearbeitet, welche während dem Betrieb der Seilrolle 1 zur Aufnahme eines Seils (nicht dargestellt) dient. Die Lauffläche 7 kann bei Bedarf mit einem abriebfesten Material, z.B. Polyamid, beschichtet werden. Der Aussenring 3 weist nahe der Lauffläche zwei ringförmige umlaufende Seitenflächen 8 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Seitenflächen 8 stehen in der gezeigten Ausführungsform über den Trägerkörper 2 vor und dienen zu dessen Schutz während dem Betrieb der Seilrolle, insbesondere wenn mehrere Seilrollen in einer Rollenbatterie nebeneinander angeordnet sind. In the outer ring 3, an approximately V-shaped tread 7 is incorporated along its circumference, which during operation of the pulley 1 for receiving a rope (not shown) is used. The tread 7 may be provided with an abrasion resistant material, e.g. Polyamide, coated. The outer ring 3 has near the tread two annular peripheral side surfaces 8, which are arranged opposite to each other. The side surfaces 8 are in the illustrated embodiment on the carrier body 2 before and serve to protect it during operation of the pulley, especially when several pulleys are arranged side by side in a roller battery.

[0025] Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, weist der Aussenring 2 innen liegende erste und zweite Anschlussflächen 9, 10 auf, welche zum grossflächigen Anschliessen der Fasern 5 des Tragkörpers 2 durch verkleben dienen. Durch die spezielle Ausgestaltung wird einen optimale Krafteinleitung erzielt. Die seitlich liegenden ersten Anschlussflächen 9 sind in der gezeigten Ausführungsform so angeordnet, dass der Faserverbundwerkstoff 5 seitlich in axialer Richtung nicht über die ringförmigen Seitenflächen 8 vorstehen. Dadurch wird erreicht, dass der Faserverbundwerkstoff 5 gegen mechanische Beschädigung geschützt wird. As can be seen in Fig. 5, the outer ring 2 has inner lying first and second connection surfaces 9, 10, which serve for the large-area connection of the fibers 5 of the support body 2 by gluing. Due to the special design an optimal introduction of force is achieved. In the embodiment shown, the laterally lying first connection surfaces 9 are arranged such that the fiber composite material 5 does not protrude laterally beyond the annular side surfaces 8 in the axial direction. This ensures that the fiber composite material 5 is protected against mechanical damage.

[0026] Wie in der Schnittdarstellung gemäss Fig. 3und der Explosionsdarstellung gemäss Fig. 7 zu erkennen ist, sind Blöcke 6 aus Stützmaterial in der gezeigten Ausführungsform in radialer Richtung zur Nabe 4 angeordnet. Sie sind von Faserverbundmaterial 5 umschlossen und bilden damit besonders robuste und tragfähige röhrenförmige Speichen 11. As can be seen in the sectional view according to FIG. 3 and the exploded view according to FIG. 7, blocks 6 made of supporting material are arranged in the illustrated embodiment in the radial direction to the hub 4. They are enclosed by fiber composite material 5 and thus form particularly robust and stable tubular spokes 11.

[0027] In der Schnittdarstellung gemäss Fig. 3ist eine Schmierleitung 12 zu erkennen, der in einer Öffnung 13 der Lauffläche 7 beginnt und in einem Kanal 14 der Nabe 4 endet. Der Kanal 12 dient während dem Betrieb der Seilrolle 1 zum Schmieren eines im Innern der Nabe 4 angeordneten Lagers (nicht dargestellt). Wie in der Schnittdarstellung gemäss Fig. 4zu erkennen ist, nimmt die Wandstärke des Faserverbundwerkstoffes 5 zur Nabe 4 hinzu. Dies garantiert eine optimale Lastverteilung. In the sectional view according to FIG. 3, a lubricating line 12 can be seen, which begins in an opening 13 of the running surface 7 and ends in a channel 14 of the hub 4. The channel 12 is used during operation of the pulley 1 for lubricating a arranged in the interior of the hub 4 bearing (not shown). As can be seen in the sectional view according to FIG. 4, the wall thickness of the fiber composite material 5 is added to the hub 4. This guarantees optimum load distribution.

[0028] Fig. 8 zeigt schematisch ein Formwerkzeug 15 welches zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet ist. Das Formwerkzeug 15 weist einen Boden 16 und einen Deckel 17, sowie in der gezeigten Ausführungsform zwei seitlich angeordnete Schieber 18 auf. Weiterhin weist das Formwerkzeug 15 erste und zweite Haltemittel 19, 20 auf, welche während des Herstellungsprozesses zur temporären Halterung und Zentrierung des vorgängig hergestellten Aussenringes 3 und der Nabe 4 dienen. Fig. 8 shows schematically a mold 15 which is suitable for carrying out the inventive method. The mold 15 has a bottom 16 and a cover 17, and in the embodiment shown, two laterally arranged slide 18. Furthermore, the mold 15 has first and second holding means 19, 20, which serve for the temporary holding and centering of the previously produced outer ring 3 and the hub 4 during the manufacturing process.

[0029] Bei der Herstellung einer Seilrolle 1 werden in einem ersten Schritt ein Aussenring 3 und/oder ein Platzhalter für ein Aussenring, sowie eine Nabe 4 und/oder ein Platzhalter für eine Nabe auf dem Boden des Formwerkzeuges in den ersten und den zweiten Haltemitteln 19, 20 des Bodens 16 positioniert. Anschliessend werden die Schieber 18 durch relatives Verschieben in y-Richtung geschlossen, so dass sie den Aussenring 3 umfassen. Danach werden einzelne Lagen von Fasern zwischen den Aussenring 3 und die Nabe 4 eingelegt (nicht dargestellt). In einem weiteren Schritt wird der Deckel 17 geschlossen (der Schliessweg ist schematisch durch eine Linie 21 angezeigt), so dass der Aussenring 3 und die Nabe 4 dichtend umschlossen sind. Danach wird flüssiges Matrixmaterial durch eine oder mehrere erste Öffnungen (nicht dargestellt) durch den Boden und den Deckel, sowie den Aussenring und die Nabe gebildeten Hohlraum eingeleitet, so dass die Fasern durch das Matrixmaterial umspült werden. Überflüssiges Matrixmaterial wird durch eine oder mehrere zweite Öffnungen (nicht dargestellt) abgeleitet. In einem weiteren Schritt wird da Matrixmaterial durch Aufheizen des Formwerkzeuges ausgehärtet. Danach wird das Formwerkzeug geöffnet und die Seilrolle entnommen. In the production of a pulley 1, an outer ring 3 and / or a placeholder for an outer ring, and a hub 4 and / or a placeholder for a hub on the bottom of the mold in the first and the second holding means in a first step 19, 20 of the bottom 16 positioned. Subsequently, the slide 18 are closed by relative displacement in the y direction, so that they include the outer ring 3. Thereafter, individual layers of fibers between the outer ring 3 and the hub 4 are inserted (not shown). In a further step, the cover 17 is closed (the closing path is indicated schematically by a line 21), so that the outer ring 3 and the hub 4 are sealingly enclosed. Thereafter, liquid matrix material is introduced through one or more first openings (not shown) through the bottom and the lid, as well as the outer ring and the hub formed cavity, so that the fibers are lapped by the matrix material. Excess matrix material is drained off through one or more second openings (not shown). In a further step, since matrix material is cured by heating the mold. Thereafter, the mold is opened and removed the pulley.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0030] <tb>1<sep>Seilrolle <tb>2<sep>Tragkörper <tb>3<sep>Aussenring <tb>4<sep>Nabe <tb>5<sep>Faserverbundwerkstoff <tb>6<sep>Blöcke aus Stützmaterial <tb>7<sep>Lauffläche <tb>8<sep>ringförmige Seitenfläche <tb>9<sep>erste Anschlussfläche <tb>10<sep>zweite Anschlussflüche <tb>11<sep>Speichen <tb>12<sep>Schmierleitung <tb>13<sep>Öffnung für Schmiernippel <tb>14<sep>Kanal <tb>15<sep>Formwerkzeug <tb>16<sep>Boden <tb>17<sep>Deckel <tb>18<sep>Schieber <tb>19<sep>erste Halte mittel <tb>20<sep>zweite Haltemittel <tb>21<sep>Schliessweg[0030] <Tb> 1 <sep> Pulley <Tb> 2 <sep> support body <Tb> 3 <sep> outer ring <Tb> 4 <sep> hub <Tb> 5 <sep> fiber composite material <tb> 6 <sep> blocks of support material <Tb> 7 <sep> tread <tb> 8 <sep> annular side surface <tb> 9 <sep> first pad <tb> 10 <sep> second connections <Tb> 11 <sep> Spokes <Tb> 12 <sep> lubrication line <tb> 13 <sep> Opening for grease nipple <Tb> 14 <sep> Channel <Tb> 15 <sep> mold <Tb> 16 <sep> Floor <Tb> 17 <sep> Lid <Tb> 18 <sep> slide <tb> 19 <sep> first stop means <tb> 20 <sep> second holding means <Tb> 21 <sep> closing travel

Claims

1. A process for producing a wheel-shaped article with the following process steps: <tb> a. <sep> Providing a mold with a bottom and a lid, and centering means for temporarily receiving and holding an outer ring, and a hub; <b> <sep> positioning an outer ring and a hub on the bottom of the forming tool; <tb> c. <sep> inserting individual layers of fibers between the outer ring and the hub; <tb> d. <sep> closing the lid, so that at least the outer ring is sealingly enclosed; <tb> e. <sep> introducing liquid matrix material into the cavity formed by the bottom and the lid, as well as the outer ring and the hub, so that the fibers are lapped by the matrix material; <tb> f. <sep> hardening of the matrix material by heating the molding tool, <tb> g. <sep> Opening the mold and removing the wheel-shaped object.

2. The method according to claim 1, characterized in that the inserted into the mold outer ring and / or the hub serve as a placeholder which are replaced in a later step by other components.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer ring is clamped when closing the mold between the bottom and the lid and serves as part of the mold.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the two lateral slide of the mold are displaced relative to each other, so that they comprise the outer ring along a lateral surface.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that between individual fiber layers blocks of one or more support material are inserted.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the curing of the resin, the temperature and / or the pressure inside the mold are modified according to a predefined scheme.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer ring is made prior to insertion into the mold of plastic or metal.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a running surface of the outer ring are coated with an abrasion-resistant material.

9. The method according to claim 8, characterized in that the used as abrasion resistant material polyamide.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the outer ring, the support body and the hub, a channel is incorporated, which begins in an opening of the tread and ends in an annular circumferential channel in the hub and for lubricating a in the Hub arranged bearing serves.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is the fibers of the fiber layers to carbon fibers and / or glass fibers and / or aramid fibers.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the matrix material is mixed from a resin and a hardener.