DE10150659A1

DE10150659A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffbauteilen

Info

Publication number: DE10150659A1
Application number: DE2001150659
Authority: DE
Inventors: Horst Rapphahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Tbl Technologie-Betreuungs-Logistik 83104 Tu GmbH
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Kunstsotffbauteilen mit einer dünnwandigen Wandstärke, welche umfaßt eine matrizenartige Formunterseite (1), eine flüssigkeits- und/oder gasdichte, flexible und elastische oder plastische, transparente oder nicht transparente Abdeckung (2), eine Druckglocke (4), welche unter Überdruck mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium beaufschlagbar die Abdeckung (2) zumindest in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und gegebenenfalls in den randwärts daran anschließenden Randbereichen mittelbar oder unmittelbar überragt, um überflüssiges Reaktionsharz (22) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) auszupressen, einen oder mehrere Harzüberlaufkanäle (21) für das Auffangen von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) und/oder ein oder mehrere abdeckungsseitige und/oder formseitige Mittel (7, 8) zur Absaugung von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) und/oder zur Anlegung von Unterdruck.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von dünnwandigen Kunststoffbauteilen mit hohem Verstärkungsfaser-Volumenanteil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Aus dem Stand der Technik ist ein druckfestes und temperaturbeständiges Stahlgefäß in der Art eines Autoklaven für die Herstellung von Faserverbundbauteilen bekannt.
In die großvolumige, beheizte Autoklavenkammer werden dort in einer festen Matrize mit einem Reaktionsharz vorgetränkte Verstärkungsfasern eingeführt.
Die Verstärkungsfasern werden dort zuvor mit Hilfe einer darübergelegten Folie und mit Hilfe eines zwischen dieser Folie und der Matrize wirkenden Unterdruckes an die Formoberfläche gepreßt.
Eine derartige Autoklavenkammer ist in vielerlei Hinsicht nachteilig:
Der wesentlichste Nachteil der vorbekannten Autoklavenkammer ist darin zu sehen, daß der dort herrschende Überdruck von etwa 50 bar lediglich eine Verdichtung des Laminates bewirkt.
Der Überdruck in der Autoklavenkammer hat jedoch keinerlei Einfluß auf den Versteifungsfaser-Volumenanteil oder die Wandstärke und damit das Gewicht des geformten Kunststoffbauteils.
Andererseits sind die Herstellungs- und Betriebskosten insbesondere eines großvolumigen Autoklaven beträchtlich.
Schließlich ist der dort zwingend erforderliche Vorgang des vorausgehenden, manuellen Tränkens der Verstärkungsfasern mit Reaktionsharz sehr arbeits- und zeitintensiv.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Herstellung insbesondere dünnwandiger Kunststoffbauteile mit einem hohen Verstärkungsfaser-Volumenanteil, welche auf besonders schnelle, einfache und kostengünstige Art und Weise eine Erhöhung des Verstärkungsfaser-Volumenanteils sowie eine Verringerung der Wandstärke und damit auch des Gewichtes von Faserverbund-Bauteilen erlaubt, welche den Einsatz kostengünstiger Materialien gestattet, insbesondere von trockenen, nicht arbeits- und zeitintensiv vorzutränkenden Verstärkungsfasern, welche die Herstellung von Kunststoffbauteilen mit einer porenfreien Oberfläche ermöglicht und deren Energieverbrauch, Betriebskosten, Anschaffungs- und Herstellungskosten besonders niedrig sind.
Erfindungsgemäß wir diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im kennzeichnen Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Spannrahmen und einem Harzüberlaufkanal;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffbauteilen dünner Wandstärke mit einer matrizenartigen Formunterseite und einer nach oben gewölbten Druckglocke, wobei oberhalb der in die Formunterseite eingelegten Verstärkungsfaserschicht eine gasdichte, flexible, dehnbare und elastische oder plastische Abdeckung vorgesehen ist, welche Anschlüsse für die Anlegung von Unterdruck sowie einen Anschluß für die Injektion eines Reaktionsharzes aufweist;
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer patrizenartig zu der matrizenartigen Formunterseite ausgebildeten Druckglocke.
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche ohne Spannrahmen ausgestaltet ist;
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffbauteilen mit dünner Wandstärke, welche zur Ermöglichung einer optischen Kontrolle des Reaktionsharz-Injektionsvorganges in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung und der Formunterseite einen Spannrahmen umfaßt, auf welchen nach Abschluß des Injektionsvorganges die Druckglocke dicht auflegbar ist;
Fig. 6 eine ausschnittsweise, teilweise geschnittene Vergrößerung eines Randbereichs einer Formunterseite, wobei in dem Randbereich zwei umlaufende Nuten vorgesehen sind, die Abdeckung zwei zu den Nuten korrespondierende Vorsprünge aufweist und in dem Bereich zwischen den beiden Vorsprüngen in der Abdeckung ein Stutzen für den Anschluß einer Unterdruckleitung vorgesehen ist;
Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer patrizenartig zu der matrizenartigen Formunterseite ausgebildeten Druckglocke, wobei von der Formunterseite her Reaktionsharz in den Zwischenraum zwischen Abdeckung und Formunterseite einbringbar ist und wobei überschüssiges Reaktionsharz gegebenenfalls randwärts wieder absaugbar ist, oder wobei eine hierzu umgekehrte Fließrichtung des Reaktionsharzes realisierbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft also eine Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen, welche vorzugsweise eine dünnwandige Wandstärke im Bereich von 0,2 mm bis 200 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,3 mm bis 150 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 mm bis 20 mm, aufweisen.
In der Regel umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine oder mehrere im wesentlichen matrizenartige Formunterseiten (1) sowie eine oder mehrere flüssigkeits- und/oder gasdichte, flexible und elastische oder plastische Abdeckungen (2).
Vorzugsweise ist die mindestens eine Abdeckung (2) zumindest oberhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) vollständig oder abschnittsweise trennfähig an dieser oder an einem Spannrahmen (15) oder an einer Druckglocke (4) vorgesehen.
In der Regel steht diese Abdeckung (2) außerhalb des Randbereichs des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) mit der Formunterseite (1) und/oder mit einem Spannrahmen (15) und/oder mit einer Druckglocke (4) flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung oder ist flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht hiermit in Verbindung bringbar.
Im Allgemeinen umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine oder mehrere jeweils ein- oder mehrlagige Verstärkungsfaserschichten (3), welche zumindest zwischen dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und der hierzu korrespondierenden Abdeckung (2) flächendeckend oder abschnittsweise vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner eine oder mehrere, jeweils ein- oder mehrteilige Druckglocken (4) umfassen.
Vorzugsweise überragt die mindestens eine Druckglocke (4) unter Überdruck mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium beaufschlagbar die Abdeckung (2) zumindest in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und gegebenenfalls in den randwärts daran anschließenden Randbereichen mittelbar oder unmittelbar.
Insbesondere um überflüssiges Reaktionsharz (22) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) auszupressen, kann die Druckglocke (4) mit der Abdeckung (2) mittelbar oder unmittelbar flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung stehen oder bringbar sein.
In bevorzugten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner einen oder mehrere Harzüberlaufkanäle (21) insbesondere in dem von der Abdeckung (2) dicht überragten randwärtigen Bereich der Formunterseite (1) - für das Auffangen von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) - umfassen.
Alternativ oder zusätzlich zu den Harzüberlaufkanälen (21) kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein oder mehrere gegebenenfalls stutzenartige sowie abdeckungsseitige und/oder formseitige Mittel (7, 8) zur Absaugung von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) und/oder zur Anlegung von Unterdruck umfassen.
Die Abdeckung (2) kann grundsätzlich einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (7) zum Anlegen eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) und/oder zum Absaugen überschüssigen Reaktionsharzes aus diesem Zwischenraum aufweisen.
Vorzugsweise umfaßt die Druckglocke (4) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (11) für die dichte Durchführung von einer oder mehreren mit dem oder den korrespondierenden Stutzen (7) der Abdeckung (2) in Verbindung stehenden Unterdruckleitungen (12) oder Harz-Absaugleitungen.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Druckglocke (4) eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Anschlußmöglichkeiten (13) für eine Überdruckleitung für ein flüssiges oder gasförmiges Medium umfassen.
Die Druckglocke (4) kann ferner einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (10) umfassen zur dichten Durchführung von einer oder mehreren mit dem oder den korrespondierenden Stutzen (8) der Abdeckung (2) in Verbindung stehenden Leitungen (9) für die Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1).
Demzufolge kann die Abdeckung (2) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn oder mehrere Stutzen (8) für die Injektion eines Reaktionsharzes aufweisen.
Insbesondere außerhalb des Randbereichs des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) können in der Formunterseite (1) und/oder in der Abdeckung (2) ein oder mehrere abschnittsweise oder umlaufende Harzüberlaufkanäle (21) vorgesehen sein.
In der Regel dienen diese Harzüberlaufkanäle (21) zur Aufnahme und gegebenenfalls zur Abführung von aus der in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) befindlichen Verstärkungsfaserschicht (3) mittels der druckbeaufschlagten Abdeckung (2) herausgepreßtem Reaktionsharz (22).
Vorzugsweise überragt die Abdeckung (2) den oder die Harzüberlaufkanäle (21) vollständig oder teilweise.
Dabei kann die Abdeckung (2) gegebenenfalls durch einen oder mehrere Hilfsrahmen (19) derart von dem jeweiligen Harzüberlaufkanal (21) und/oder von der Formunterseite (1) beabstandet gehalten werden, daß selbst im Falle des Anlegens eines Unterdruckes an den Bereich zwischen dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) die Fließstrecke für das überschüssige Reaktionsharz (22) aus diesem Bereich in den oder die Harzüberlaufkanäle (21) frei bleibt.
Gegebenenfalls stehen der oder die Harzüberlaufkanäle (21) zu Entleerungszwecken mit einer nach außen führenden Unterdruckleitung in Verbindung.
In der Regel verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere dann über einen oder mehrere Harzüberlaufkanäle (21), wenn sie keinen Spannrahmen (15) zwischen der Druckglocke (4) und der Abdeckung (2) umfaßt.
Die Verstärkungsfaserschicht (3) kann im wesentlichen aus organischen oder anorganischen Fasern natürlichen oder synthetischen Ursprungs sowie von begrenzter Länge oder praktisch unbegrenzter Länge (Filamente) oder aus Mischungen hiervon bestehen.
In der Regel sind diese Fasern in Form von ein- oder mehrlagigen Matten, Geweben oder Gelegen angeordnet, wobei es sich bei der Verstärkungsfaserschicht (3) insbesondere um ein Kohlenstofffasergewebe, eine Glasfasermatte oder um ein Glasfasergewebe handelt.
Im Allgemein ist die Formunterseite (1) in Form einer überdruck- und/oder unterdruckstabilen Kunststoff-, Keramik-, Metall-, Holz- oder Glas-Matrize ausgebildet, welche gegebenenfalls kühlbar und/oder beheizbar ist.
Die Formunterseite (1) kann einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Mittel zur Anlegung eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Unterseite der Abdeckung (2) und der Oberseite der Formunterseite (1) umfassen.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Formunterseite (1) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Mittel zur Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Unterseite der Abdeckung (2) und der Oberseite der Formunterseite (1) umfassen.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die flüssigkeitsdichte, und/oder gasdichte, flexible und elastische oder plastische Abdeckung (2) in Form einer Kunststoffolie, einer Kunststoffschicht oder einer Kunststoffplatte, eines kunststoffbeschichteten Gewebes oder einer Silikonhose ausgebildet.
Diese Abdeckung (2) kann mit der Formunterseite (1) beispielsweise durch Einklemmen, Festkleben, Festtapen, Einspannen oder durch Anlegen eines Befestigungs-Unterdruckes in dem Randbereich der Formunterseite (1) - gegebenenfalls über einen oder mehrere abdeckungsseitige und/oder formunterseitige Stutzen (20) - flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung stehen oder bringbar sein.
In der Regel geht die Abdeckung (2) nach einer Deformation wieder in ihren ursprünglichen Zustand über.
Die Abdeckung (2) kann energieelastisch oder entropieelastisch oder ganz oder teilweise plastisch sein.
Die Druckglocke (4) ist beispielsweise deckelförmig, kuppelförmig, kugelförmig, halbkugelförmig, kastenförmig, kegelförmig, pyramidenförmig, säulenförmig, plattenförmig, in Form einer nach oben oder nach unten gewölbten Platte oder als stabile patrizenartige Gegenform zur Formunterseite (1) ausgebildet.
Vorzugsweise steht diese Druckglocke (4) unmittelbar mit dem Randbereich der Formunterseite (1) oder mittelbar über die dazwischen vorgesehene Abdeckung (2) oder eine umlaufende Randleiste oder einen umlaufenden Spannrahmen (15) mit dem korrespondierenden Randbereich der Formunterseite (1) flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung.
Vorzugsweise ist die Druckglocke (4) auf den zugehörigen Randbereich der Formunterseite (1) - zur Sicherstellung einer Druckbeaufschlagbarkeit des Zwischenraumes zwischen der Oberseite der Abdeckung (2) und der Unterseite der Druckglocke (4) im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar - mittels einer oder mehrerer Einrichtungen (6) zur Fixierung und/oder zur Anpressung der Druckglocke (4) anpressbar.
Bei diesen Einrichtungen (6) zur Fixierung und/oder zur Anpressung kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere mechanische, hydraulische oder pneumatische Pressen, Schließzylinder oder Schraubzwingen oder um Verschraubungen, Klammern, Klemmen oder um einen Bajonettverschluß, einen Einrastmechanismus oder eine Stahlrahmenkonstruktion mit Spannern, handeln.
Zwischen dem seitlichen Randbereich der Druckglocke (4) und dem diesem gegenüberliegenden seitlichen Randbereich der Formunterseite (1) kann gegebenenfalls ein ein- oder mehrteiliger vorzugsweise allseitig umlaufender Spannrahmen (15) vorgesehen sein.
In der Regel ist dieser Spannrahmen (15) derart ausgestaltet, daß er eine gasdichte und/oder flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) liegenden Randabschnitt der Formunterseite (1) und dem diesem gegenüberliegenden Randabschnitt der Abdeckung (2) unmittelbar oder mittelbar bewirkt.
Vorzugsweise wirkt der Spannrahmen (15) gegebenenfalls nach einer vorangehenden Unterdruckanlegung an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) sowie nach einer vorangehenden Injektion des Reaktionsharzes (22) dorthin gegenüber der daran anschließend auf ihm aufliegenden Druckglocke (4) und gegenüber der darunter befindlichen Abdeckung (2) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht.
Der Spannrahmen (15) erlaubt auf diese Weise bei noch nicht aufgesetzter Druckglocke (4) eine optische Kontrolle des Injektionsvorganges von Reaktionsharz in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) sowie gegebenenfalls der Absaugung überschüssigen Reaktionsharzes (22) oder des Überlaufs des überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einen Harzüberlaufkanal (21).
Zu Dichtungszwecken können oberhalb und/oder unterhalb des Spannrahmens (15) ein oder mehrere, gegebenenfalls umlaufende Dichtungen, Dichtungsschnüre (17) oder Dichtungsprofile vorgesehen sein.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen können insbesondere außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) in dem seitlichen Randbereich der Formunterseite (1) eine oder mehrere umlaufende Nuten (16) vorgesehen sein.
In der Regel sind in dem hierzu korrespondierenden Randbereich der Abdeckung (2) dann ein oder mehrere zu den Nuten (16) in ihrer Form und Anordnung passende Vorsprünge (18) oder Verdickungen ausgebildet.
Vorzugsweise sind diese Vorsprünge (18) oder Verdickungen durch den Spannrahmen (15) oder durch den Rand der Druckglocke (4) und/oder durch einen auf den Zwischenraum zwischen den Nuten (16) und/oder den Vorsprüngen (18) gegebenenfalls über ein oder mehrere Unterdruck-Anschlußmittel (20) einwirkenden "Abdichtungs"-Unterdruck in die Nuten (16) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht einpressbar und/oder festsaugbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) liegenden Randbereich der Formunterseite (1) zwei oder mehrere umlaufende Nuten (16) vorgesehen.
In einem oder mehreren Zwischenräumen zwischen den Nuten (16) können dann auf der Seite der Formunterseite (1) und/oder der Abdeckung (2) eine oder mehrere Einrichtungen (20) zur Anlegung eines randwärtigen "Abdichtungs"- Unterdruckes vorgesehen sein.
Der dortige "Abdichtungs"-Unterdruck ist in der Regel ausgeprägter und tiefer als der Unterdruck im Bereich des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1).
Im Falle des Anlegens eines randwärtigen "Abdichtungs"- Unterdruckes über eine solche randwärtige Einrichtung (20) findet dann eine Abdichtung dieses Randbereichs der Abdeckung (2) gegenüber dem korrespondierenden Abschnitt der randwärtigen Formunterseite (1) statt und ein Ansaugen von Falschluft von außen her - durch die gegebenenfalls vorhandenen formseitigen und/oder abdeckungsseitigen Mittel (7) zum Anlegen eines Unterdruckes - wird auf diese Weise sicher vermieden.
Zwischen der Oberfläche des formgebenden Abschnittes (5) und/oder des hierzu außenwärtigen Randabschnittes der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) können ein oder mehrere ein- oder mehrteilige Hilfsrahmen (19) mit oder ohne integriertem Harzkanal vorgesehen sein.
Diese gegebenenfalls vorhandenen Hilfsrahmen (19) verhindern, daß die Abdeckung (2) im Falle des Anlegens eines Unterdruckes mit der Formunterseite (1) abdichtend in Kontakt kommt und dadurch einen ungestörten Harzfluß vereitelt. Die Hilfsrahmen (19) können damit zur Verkürzung der Reaktionsharz-Injektionszeit dienen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen (3) unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann zunächst das Einlegen einer trockenen oder mit einem Reaktionsharz vorgetränkten Verstärkungsfaserschicht (3) in den formgebenden Abschnitt (5) einer matrizenartigen Formunterseite (1) umfassen.
Daran unmittelbar oder mittelbar anschließend kann ein Einlegen in die Formunterseite (1) und Auflegen auf die dort vorgelegte Verstärkungsfaserschicht (3) einer flüssigkeitsdichten und/ oder gasdichten, flexiblen und dehnbaren oder plastischen Abdeckung (2) folgen.
Vorzugsweise liegt hierbei der mittlere Bereich der Abdeckung (2) auf der Verstärkungsfaserschicht (3) im wesentlichen auf.
Der seitlich überstehende Randbereich der Abdeckung (2) kann anschließend flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht mit dem hierzu korrespondierenden Randbereich der Formunterseite (1) und/oder mit einem Spannrahmen (15) und/oder mit einer Druckglocke (4) unmittelbar oder mittelbar gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht in Verbindung gebracht werden.
Das Tränken der Verstärkungsfaserschicht (3) mit einem Reaktionsharz (22) kann vor und/oder nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) erfolgen.
Durch das Anlegen eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) kann gegebenenfalls eine gleichmäßige Verteilung des Reaktionsharzes (22) herbeigeführt werden.
Im Anschluß hieran kann eine Druckbeaufschlagung des Zwischenraumes zwischen der Oberseite der Abdeckung (2) und der Druckglocke (4) mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit und mindestens bis zur Erreichung der gewünschten dünnen Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteils (3) erfolgen.
Diese Druckbeaufschlagung dient vorzugsweise zur Reduktion der Wandstärke und des Gewichtes sowie zur Erhöhung des Volumenanteils der Verstärkungsfasern (3) durch Auspressen von überschüssigem Reaktionsharz (22) aus der in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) befindlichen Verstärkungsfaserschicht (3) mittels der druckbeaufschlagten Abdeckung (2).
Gegebenenfalls kann anschließend ein Absaugen des randwärts ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7, 8) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder ein Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und/oder abdeckungsseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21) erfolgen.
Sofern nicht vor dem Einlegen oder Auflegen der Abdichtung (2) Reaktionsharz auf die Verstärkungsfaserschicht (3) aufgetragen wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Tränkung der trocken oder lediglich vorgetränkt in die Formunterseite (1) eingelegten Verstärkungsfaserschicht (3) mit einem Reaktionsharz nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) folgende Schritte umfassen:
Zunächst kann ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) angelegt werden.
Im Anschluß hieran kann eine Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) bis zur vollständigen Tränkung der Verstärkungsfaserschicht (3) mit Reaktionsharz erfolgen.
Vor dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) können gegebenenfalls ein oder mehrere Hilfsrahmen (19) mit oder ohne integriertem Harzkanal zwischen der Oberfläche der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) insbesondere zur Verkürzung der Injektionszeit sowie zur Sicherstellung eines ungestörten Harzflusses vorgesehen werden.
Gegebenenfalls kann nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) ein Spannrahmen (15) im Randbereich der Formunterseite (1) auf dem randseitigen Abschnitt der Abdeckung (2) unmittelbar oder mittelbar aufgesetzt werden.
Vorzugsweise werden dann die Zu- und Ableitungen (9, 12) an den Stutzen (7, 8) der Abdeckung (2) sowie an den korrespondierenden Zu- und Ableitungen (10, 11, 13) des Spannrahmens (15) angeschlossen.
Anschließend kann ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) angelegt werden.
Danach kann - bei einer transparenten Abdeckung (2) sogar unter optischer Kontrolle - eine Injektion von Reaktionsharz (22) in den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) bis zur vollständigen Tränkung der dortigen Verstärkungsfaserschicht (3) mit Reaktionsharz vorgenommen werden.
Anschließend kann die Druckglocke (4) dicht auf den Spannrahmen (15) aufgesetzt und dort gehalten werden.
In der Regel wird danach der Zwischenraum zwischen der flexiblen Abdeckung (2) und der starren Druckglocke (4) mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit sowie mindestens bis zum Erreichen der gewünschten dünnen Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteiles (3) mit einem Überdruck im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar druckbeaufschlagt.
Während der Druckbeaufschlagung und/oder danach kann eine Absaugung des ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7, 8) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder ein Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und/oder abdeckungsseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21) stattfinden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) eingelegte Verstärkungsfaserschicht (3) durch Einschütten oder Vorlaminieren mit einem Reaktionsharz (22) zunächst getränkt.
Gegebenenfalls werden anschließend ein oder mehrere Hilfsrahmen (19) mit oder ohne Harzkanal auf dem inneren Randbereich der Formunterseite (1) positioniert.
Danach kann das Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) erfolgen.
In der Regel wird dann ein Spannrahmen (15) im Randbereich der Formunterseite (1) auf dem dazwischenliegenden randseitigen Abschnitt der Abdeckung (2) zu Abdichtungszwecken aufgesetzt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Einsatz eines Spannrahmens (15) kann in diesem Randbereich gegebenenfalls ein Abdicht-Unterdruck zum dichten Festsaugen der Abdeckungsunterseite an dem dortigen Randabschnitt der Formunterseite (1) aktiviert werden.
Nunmehr können eine oder mehrere Unterdruckleitungen (12) an dem oder den Stutzen (7) der Abdeckung (2) einerseits und an den spannrahmenseitigen Durchführungen hierfür andererseits angeschlossen werden.
Zur gleichmäßigen Verteilung des Reaktionsharzes (22) kann dann ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) angelegt werden.
Anschließend setzt man die Druckglocke (4) dicht auf den Spannrahmen (15) auf und hält sie dort.
Vorzugsweise wird anschließend der Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Druckglocke (4) über einen spannrahmenseitigen und/oder druckglockenseitigen Überdruckanschluß (13) mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit sowie mindestens bis zum Erreichen der gewünschten Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteiles (3) mit einem Überdruck im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar druckbeaufschlagt.
Während der Druckbeaufschlagung und/oder danach kann eine Absaugung des ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder ein Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21) erfolgen.
Selbstverständlich ist es möglich, daß die Druckglocke (4) unter Verzicht auf den Einsatz eines Spannrahmens (15) unmittelbar oder mittelbar auf dem Randabschnitt der Formunterseite (1) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht aufgelegt und gehalten wird.
Auch in diesem Falle können in der Druckglocke (4) ein oder mehrere Überdruckanschlüsse (13) vorgesehen sein. Das Auffangen von überschüssigem, aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) kann dann beispielsweise randwärts außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) mittels ein oder mehrerer Harzüberlaufkanäle (21) erfolgen, welche gegebenenfalls nach außen entleerbar sind.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zunächst die Verstärkungsfasern (3) trocken in den formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) eingelegt.
Gegebenenfalls werden nachfolgend ein oder mehrere Hilfsrahmen (19) zur Verbesserung des Harzflusses auf der Formunterseite (1) positioniert.
Anschließend legt man über den oder die Stutzen (7) der Abdeckung (2) einen Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) an.
Über ein oder mehrere abdeckungsseitige und/oder formunterseitige Ansaugstutzen (8) kann dann das zuvor angemischte Reaktionsharz (22) in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) eingesaugt werden.
Die Fließrichtung des Reaktionsharzes (22) kann hierbei von innen nach außen - das heißt, von dem innenseitigen formgebenden Abschnitt (5) ausgehend in Richtung des hierzu außenseitigen Randabschnittes der Formunterseite (1) - oder umgekehrt von außen nach innen ausgerichtet sein.
Gegebenenfalls wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Druckglocke (4) verwendet, welche patrizenartig als Gegenform zu dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) ausgestaltet ist und gegebenenfalls einen oder mehrere Überdruckanschlüsse (13) und/oder Reaktionsharz-Injektions-Anschlüsse (10) und/oder Unterdruck- oder Absauganschlüsse (11) aufweist.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung insbesondere dünnwandiger Kunststoffbauteile mit einem hohen Verstärkungsfaser-Volumenanteil bereitgestellt wird, welche aufgrund des Einsatzes der druckbeaufschlagbaren und flexiblen Abdeckung (2) eine besonders schnelle, einfache und kostengünstige Erhöhung des Verstärkungsfaser- Volumenanteils sowie eine ebensolche Verringerung der Wandstärke und damit auch des Gewichtes von Faserverbund- Bauteilen (3) bei sehr hoher Bauteilsteifigkeit und Bauteilfestigkeit erlaubt.
Aufgrund der gegebenenfalls ausgebildeten Reaktionsharz- Injektionsvorrichtung gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung sogar den Einsatz von besonders preiswerten, trockenen Verstärkungsfasern (3).
Die erfindungsgemäß gegebenenfalls realisierte Reaktionsharz-Injektionsvorrichtung macht darüberhinaus das arbeits- und zeitintensive Vortränken der Verstärkungsfasern überflüssig. Auf den Einsatz teurer vorgetränkter Prepregs ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gerade nicht angewiesen.
Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Herstellung von Kunststoffbauteilen mit einer porenfreien Oberfläche und einer hervorragenden Sichtfläche. Selbst faserverstärkte Kunststoffbauteile mit Hinterschnitten sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dieser hervorragenden Oberflächengüte darstellbar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nach alledem insbesondere für die Herstellung von Kunststoffbauteilen für die Luft- und Raumfahrt hervorragend geeignet.
Außerdem liegen der Energieverbrauch, die Betriebskosten sowie die Anschaffungs- und Herstellungskosten und die Raumforderung im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders niedrig.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen mit einer dünnwandigen Wandstärke im Bereich von 0,2 mm bis 200 mm, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
eine matrizenartige Formunterseite (1),
eine flüssigkeits- und/oder gasdichte, flexible und elastische oder plastische, transparente oder nicht transparente Abdeckung (2), welche zumindest oberhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) vollständig oder abschnittsweise trennfähig an dieser oder an einem Spannrahmen (15) oder an einer Druckglocke (4) vorgesehen ist, wobei diese Abdeckung (2) außerhalb des Randbereichs des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) mit der Formunterseite (1) und/oder mit einem Spannrahmen (15) und/oder mit einer Druckglocke (4) flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung steht oder flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung bringbar ist,
eine Verstärkungsfaserschicht (3), welche zumindest zwischen dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und der hierzu korrespondierenden Abdeckung (2) flächendeckend oder abschnittsweise vorgesehen ist,
eine Druckglocke (4), welche unter Überdruck mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium beaufschlagbar die Abdeckung (2) zumindest in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und gegebenenfalls in den randwärts daran anschließenden Randbereichen mittelbar oder unmittelbar überragt, wobei die Druckglocke (4) mit der dortigen Abdeckung (2) mittelbar oder unmittelbar flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung steht oder bringbar ist, um überflüssiges Reaktionsharz (22) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) auszupressen,
einen oder mehrere Harzüberlaufkanäle (21) in dem von der Abdeckung (2) dicht überragten randwärtigen Bereich der Formunterseite (1) für das Auffangen von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) und/oder ein oder mehrere gegebenenfalls stutzenartige sowie abdeckungsseitige und/oder formseitige Mittel (7, 8) zur Absaugung von durch die druckbeaufschlagte Abdeckung (2) aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) und/oder zur Anlegung von Unterdruck.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (2) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (7) zum Anlegen eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) und/oder zum Absaugen überschüssigen Reaktionsharzes aus diesem Zwischenraum aufweist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglocke (4) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (11) für die dichte Durchführung von einer oder mehreren mit dem oder den korrespondierenden Stutzen (7) der Abdeckung (2) in Verbindung stehenden Unterdruckleitungen (12) oder Harz-Absaugleitungen und/oder eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Anschlußmöglichkeiten (13) für eine Überdruckleitung für ein flüssiges oder gasförmiges Medium umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglocke (4) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Stutzen (10) zur dichten Durchführung von einer oder mehreren mit dem oder den korrespondierenden Stutzen (8) der Abdeckung (2) in Verbindung stehenden Leitungen (9) für die Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) aufweist, wobei die Abdeckung (2) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn oder mehrere Stutzen (8) für die Injektion eines Reaktionsharzes aufweist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Randbereichs des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) in der Formunterseite (1) und/oder in der Abdeckung (2) ein oder mehrere abschnittsweise oder umlaufende Harzüberlaufkanäle (21) vorgesehen sind zur Aufnahme und gegebenenfalls zur Abführung von aus der in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) befindlichen Verstärkungsfaserschicht (3) mittels der druckbeaufschlagten Abdeckung (2) herausgepreßtem Reaktionsharz (22).

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (2) den oder die Harzüberlaufkanäle (21) vollständig oder teilweise überragt und gegebenenfalls durch einen oder mehrere Hilfsrahmen (19) derart von dem jeweiligen Harzüberlaufkanal (21) und/oder von der Formunterseite (1) beabstandet gehalten wird, daß selbst im Falle des Anlegens eines Unterdruckes an den Bereich zwischen dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) die Fließstrecke für das überschüssige Reaktionsharz (22) aus diesem Bereich in den oder die Harzüberlaufkanäle (21) frei bleibt, wobei der oder die Harzüberlaufkanäle (21) zu Entleerungszwecken gegebenenfalls mit einer nach außen führenden Unterdruckleitung in Verbindung stehen und wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere dann über einen oder mehrere Harzüberlaufkanäle (21) verfügt, wenn sie keinen Spannrahmen (15) zwischen der Druckglocke (4) und der Abdeckung (2) umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaserschicht (3) im wesentlichen aus organischen oder anorganischen Fasern natürlichen oder synthetischen Ursprungs sowie von begrenzter Länge oder praktisch unbegrenzter Länge (Filamente) oder aus Mischungen hiervon besteht, welche in Form von ein- oder mehrlagigen Matten, Geweben oder Gelegen angeordnet sind, wobei es sich bei der Verstärkungsfaserschicht (3) gegebenenfalls um ein Kohlenstofffasergewebe, eine Glasfasermatte oder um Glasfasergewebe handelt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formunterseite (1) in Form einer überdruck- und/oder unterdruckstabilen Kunststoff-, Keramik-, Metall-, Holz- oder Glas-Matrize ausgebildet ist, welche gegebenenfalls kühlbar und/oder beheizbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formunterseite (1) einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Mittel zur Anlegung eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Unterseite der Abdeckung (2) und der Oberseite der Formunterseite (1) und/oder einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehrere Mittel zur Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Unterseite der Abdeckung (2) und der Oberseite der Formunterseite (1) umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdichte, und/oder gasdichte, flexible und elastische oder plastische, transparente oder nicht transparente Abdeckung (2) in Form einer Kunststoffolie, einer Kunststoffschicht oder einer Kunststoffplatte, eines kunststoffbeschichteten Gewebes oder einer Silikonhose ausgebildet ist, wobei diese Abdeckung (2) mit der Formunterseite (1) durch Einklemmen, Festkleben, Festtapen, Einspannen oder durch Anlegen eines Befestigungs-Unterdruckes in dem Randbereich der Formunterseite (1) - gegebenenfalls über einen oder mehrere abdeckungsseitige und/oder formunterseitige Stutzen (20) - flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung steht oder bringbar ist und wobei die Abdeckung (2) nach einer Deformation wieder in ihren ursprünglichen Zustand übergeht und energieelastisch oder entropleelastisch ist oder ganz oder teilweise plastisch ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglocke (4) kuppelförmig, kugelförmig, halbkugelförmig, kastenförmig, kegelförmig, pyramidenförmig, säulenförmig, plattenförmig, in Form einer nach oben oder nach unten gewölbten Platte oder als stabile patrizenartige Gegenform zur Formunterseite (1) ausgebildet ist, wobei diese Druckglocke (4) unmittelbar mit dem Randbereich der Formunterseite (1) oder mittelbar über die dazwischen vorgesehene Abdeckung (2) oder eine umlaufende Randleiste oder einen umlaufenden Spannrahmen (15) mit dem Randbereich der Formunterseite (1) flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht in Verbindung steht, wobei die Druckglocke (4) auf den Randbereich der Formunterseite (1) zur Sicherstellung einer Druckbeaufschlagbarkeit des Zwischenraumes zwischen der Oberseite der Abdeckung (2) und der Unterseite der Druckglocke (4) im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar mittels einer oder mehrerer Einrichtungen (6) zur Fixierung und/oder Anpressung der Druckglocke (4) anpressbar ist und wobei es sich bei diesen Einrichtungen (6) um eine oder mehrere mechanische, hydraulische oder pneumatische Pressen, Schließzylinder oder Schraubzwingen oder um Verschraubungen, Klammern, Klemmen oder um einen Bajonettverschluß, einen Einrastmechanismus oder eine Stahlrahmenkonstruktion mit Spannern, handelt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem seitlichen Randbereich der Druckglocke (4) und dem diesem gegenüberliegenden seitlichen Randbereich der Formunterseite (1) ein Spannrahmen (15) vorgesehen ist, welcher derart ausgestaltet ist, daß er eine gasdichte und/oder flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) liegenden Randabschnitt der Formunterseite (1) und dem diesem gegenüberliegenden Randabschnitt der Abdeckung (2) unmittelbar oder mittelbar bewirkt, wobei der Spannrahmen (15) gegebenenfalls nach einer vorangehenden Unterdruckanlegung an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) sowie nach einer vorangehenden Injektion des Reaktionsharzes (22) dorthin gegenüber der daran anschließend auf ihm aufliegenden Druckglocke (4) und gegenüber der darunter befindlichen Abdeckung (2) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht wirkt und zumindest bei noch nicht aufgesetzter Druckglocke (4) eine optische Kontrolle des Injektionsvorganges von Reaktionsharz in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) sowie gegebenenfalls der Absaugung überschüssigen Reaktionsharzes (22) oder des Überlaufs des überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einen Harzüberlaufkanal (21) erlaubt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und/oder unterhalb des Spannrahmens (15) ein oder mehrere umlaufende Dichtungen, Dichtungsschnüre (17) oder Dichtungsprofile vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) in dem seitlichen Randbereich der Formunterseite (1) eine oder mehrere umlaufende Nuten (16) vorgesehen sind und daß im hierzu korrespondierenden Randbereich der Abdeckung (2) ein oder mehrere zu den Nuten (16) in ihrer Form und Anordnung passende Vorsprünge (18) oder Verdickungen vorgesehen sind, wobei diese Vorsprünge (18) oder Verdickungen durch den Spannrahmen (15) oder durch den Rand der Druckglocke (4) und/oder durch einen auf den Zwischenraum zwischen den Nuten (16) und/oder den Vorsprüngen (18) gegebenenfalls über ein oder mehrere Unterdruck-Anschlußmittel (20) einwirkenden Unterdruck in die Nuten (16) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht einpressbar und/oder festsaugbar sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) liegenden Randbereich der Formunterseite (1) zwei oder mehrere umlaufende Nuten (16) vorgesehen sind, wobei in einem oder mehreren Zwischenräumen zwischen den Nuten (16) auf der Seite der Formunterseite (1) und/oder der Abdeckung (2) eine oder mehrere Einrichtungen (20) zur Anlegung eines randwärtigen "Abdichtungs"-Unterdruckes vorgesehen sind, welcher ausgeprägter und tiefer als der Unterdruck im Bereich des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) ist, wobei im Falle des Anlegens eines randwärtigen "Abdichtungs"-Unterdruckes über eine solche randwärtige Einrichtung (20) eine Abdichtung dieses Randbereichs der Abdeckung (2) gegenüber dem korrespondierenden Abschnitt der randwärtigen Formunterseite stattfindet und ein Ansaugen von Falschluft von außen her durch die gegebenenfalls vorhandenen formseitigen und/oder abdeckungsseitigen Mittel (7) zum Anlegen eines Unterdruckes sicher vermieden wird.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des formgebenden Abschnittes (5) und/oder des hierzu außenwärtigen Randabschnittes der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) ein oder mehrere ein- oder mehrteilige Hilfsrahmen (19) mit oder ohne integriertem Harzkanal vorgesehen sind, welche verhindern, daß die Abdeckung (2) im Falle des Anlegens eines Unterdruckes mit der Formunterseite (1) abdichtend in Kontakt kommt und dadurch einen ungestörten Harzfluß vereitelt und welche gegebenenfalls zur Verkürzung der Reaktionsharz- Injektionszeit dienen.

17. Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Verfahrensschritte umfaßt:

- Einlegen einer trockenen oder mit einem Reaktionsharz vorgetränkten Verstärkungsfaserschicht (3) in den formgebenden Abschnitt (5) einer matrizenartigen Formunterseite (1),

- Einlegen in die Formunterseite (1) und Auflegen auf die dort vorgelegte Verstärkungsfaserschicht (3) einer flüssigkeitsdichten und/ oder gasdichten, flexiblen und dehnbaren oder plastischen Abdeckung (2), wobei der mittlere Bereich der Abdeckung (2) auf der Verstärkungsfaserschicht (3) aufliegt, während der seitlich überstehende Randbereich der Abdeckung (2) flüssigkeitsdicht und/oder gasdicht mit dem hierzu korrespondierenden Randbereich der Formunterseite (1) und/oder mit einem Spannrahmen (15) und/oder mit einer Druckglocke (4) unmittelbar oder mittelbar gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht in Verbindung gebracht wird,

- Tränken der Verstärkungsfaserschicht (3) mit einem Reaktionsharz (22) vor und/oder nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2), wobei gegebenenfalls durch das Anlegen eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) eine gleichmäßige Verteilung des Reaktionsharzes herbeigeführt wird,

- Druckbeaufschlagung des Zwischenraumes zwischen der Oberseite der Abdeckung (2) und der Druckglocke (4) mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit und mindestens bis zur Erreichung der gewünschten dünnen Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteils (3), um zur Reduktion der Wandstärke und des Gewichtes sowie zur Erhöhung des Volumenanteils der Verstärkungsfasern (3) überschüssiges Reaktionsharz (22) aus der in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) befindlichen Verstärkungsfaserschicht (3) auszupressen,

- Absaugen des randwärts ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7, 8) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und/oder abdeckungsseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21).

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es - sofern nicht vor dem Einlegen oder Auflegen der Abdichtung (2) Reaktionsharz auf die Verstärkungsfaserschicht (3) aufgetragen wurde - zur Tränkung der trocken oder lediglich vorgetränkt in die Formunterseite (1) eingelegten Verstärkungsfaserschicht (3) mit einem Reaktionsharz nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) folgende Schritte umfaßt:

- Anlegen eines Unterdruckes an den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) und

- Injektion eines Reaktionsharzes in den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) bis zur vollständigen Tränkung der Verstärkungsfaserschicht (3) mit Reaktionsharz.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) ein oder mehrere Hilfsrahmen (19) mit oder ohne integriertem Harzkanal zwischen der Oberfläche der Formunterseite (1) und der Unterseite der Abdeckung (2) insbesondere zur Verkürzung der Injektionszeit sowie zur Sicherstellung eines ungestörten Harzflusses vorgesehen werden.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) ein Spannrahmen (15) im Randbereich der Formunterseite (1) auf dem randseitigen Abschnitt der Abdeckung (2) aufgesetzt wird, die Zu- und Ableitungen (9, 12) an den Stutzen (7, 8) der Abdeckung (2) sowie an den korrespondierenden Zu- und Ableitungen des Spannrahmens (15) angeschlossen werden, anschließend ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) angelegt wird, nachfolgend unter optischer Kontrolle eine Injektion von Reaktionsharz (22) in den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) bis zur vollständigen Tränkung der dortigen Verstärkungsfaserschicht (3) mit Reaktionsharz erfolgt, anschließend die Druckglocke (4) dicht auf den Spannrahmen (15) aufgesetzt und dort gehalten wird und der Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Druckglocke (4) mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit sowie mindestens bis zum Erreichen der gewünschten dünnen Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteiles (3) mit einem Überdruck im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar druckbeaufschlagt wird und wobei während der Druckbeaufschlagung und/oder danach eine Absaugung des ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7, 8) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder ein Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und/oder abdeckungsseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21) stattfindet.

21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) eingelegte Verstärkungsfaserschicht (3) durch Einschütten oder Vorlaminieren mit einem Reaktionsharz (22) getränkt wird, gegebenenfalls Hilfsrahmen (19) mit oder ohne Harzkanal auf dem inneren Randbereich der Formunterseite (1) positioniert werden, dann das Einlegen oder Auflegen der Abdeckung (2) erfolgt, anschließend ein Spannrahmen (15) im Randbereich der Formunterseite (1) auf dem dazwischenliegenden randseitigen Abschnitt der Abdeckung (2) zu Abdichtungszwecken aufgesetzt wird und/oder in diesem Bereich ein Unterdruck zum dichten Festsaugen der Abdeckungsunterseite an dem dortigen Randabschnitt der Formunterseite (1) aktiviert wird, eine oder mehrere Unterdruckleitungen (12) an dem oder den Stutzen (7) der Abdeckung (2) einerseits und an den spannrahmenseitigen Durchführungen hierfür andererseits angeschlossen werden, anschließend zur gleichmäßigen Verteilung des Reaktionsharzes (22) ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Formunterseite (1) und der Abdeckung (2) angelegt wird, anschließend die Druckglocke (4) dicht auf den Spannrahmen (15) aufgesetzt und dort gehalten wird und der Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Druckglocke (4) über eine spannrahmenseitigen und/oder druckglockenseitigen Überdruckanschluß (13) mit einem gasförmigen und/oder flüssigem Medium mindestens bis zum Ablauf der Harz-Gelierzeit sowie mindestens bis zum Erreichen der gewünschten Wandstärke des faserverstärkten Kunststoffbauteiles (3) mit einem Überdruck im Bereich von 0,01 bar bis 200 bar druckbeaufschlagt wird und wobei während der Druckbeaufschlagung und/oder danach eine Absaugung des ausgepreßten, überschüssigen Reaktionsharzes (22) durch Aussparungen (7) der Abdeckung (2) und/oder der Formunterseite (1) und/oder ein Auffangen des ausgepreßten überschüssigen Reaktionsharzes (22) in einem oder mehreren formseitigen und randwärtigen Harzüberlaufkanälen (21) stattfindet.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglocke (4) unter Verzicht auf den Einsatz eines Spannrahmens (15) unmittelbar oder mittelbar auf dem Randabschnitt der Formunterseite (1) gasdicht und/oder flüssigkeitsdicht aufgelegt und gehalten wird, in der Druckglocke (4) ein oder mehrere Überdruckanschlüsse (13) vorgesehen werden und das Auffangen von überschüssigem, aus der Verstärkungsfaserschicht (3) herausgepreßtem Reaktionsharz (22) randwärts außerhalb des formgebenden Abschnittes (5) der Formunterseite (1) mittels ein oder mehrerer Harzüberlaufkanäle (21) erfolgt, welche gegebenenfalls nach außen entleerbar sind.

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (3) trocken in den formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) eingelegt und gegebenenfalls ein oder mehrere Hilfsrahmen (19) zur Verbesserung des Harzflusses auf der Formunterseite (1) positioniert werden, über den oder die Stutzen (7) der Abdeckung (2) ein Unterdruck an den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) angelegt und über ein oder mehrere abdeckungsseitige und/oder formunterseitige Ansaugstutzen (8) das zuvor angemischte Reaktionsharz (22) in den Zwischenraum zwischen der Abdeckung (2) und der Formunterseite (1) eingesaugt wird, wobei die Fließrichtung des Reaktionsharzes (22) von innen nach außen - das heißt, von dem innenseitigen formgebenden Abschnitt (5) ausgehend in Richtung des hierzu außenseitigen Randabschnittes der Formunterseite (1)- oder umgekehrt von außen nach innen ausgerichtet ist.

24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckglocke (4) verwendet wird, welche patrizenartig als Gegenform zu dem formgebenden Abschnitt (5) der Formunterseite (1) ausgestaltet ist und gegebenenfalls einen oder mehrere Überdruckanschlüsse (13) und/oder Reaktionsharz-Injektions- Anschlüsse (10) und/oder Unterdruck- oder Absauganschlüsse (11) aufweist.