DE102005041940B4 - Wheel made of fiber composite material and process for its production - Google Patents

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Abstract

Rad aus Faserverbundwerkstoff, das ein Felgenbett mit einem äußeren und einem inneren Felgenhorn und eine Radnabe, einen Radstern oder eine Radscheibe aufweist und aus einem zur Infiltration geeigneten Matrixmaterial und einer textilen Verstärkung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flechtschlauch (1) die textile Verstärkung bildend um ein Hilfsmittel (2) angeordnet und an diesem in einer der Radgeometrie entsprechenden Form fixiert ist, so dass die gesamte Radgeometrie aus dem Hilfsmittel (2) und dem Flechtschlauch (1) gebildet ist.Wheel made of fiber composite material, which has a rim base with an outer and an inner rim flange and a wheel hub, a wheel hub or a wheel disc and consists of a suitable infiltration matrix material and a textile reinforcement, characterized in that a braided hose (1) forming the textile reinforcement arranged around a tool (2) and fixed to this in a shape corresponding to the wheel geometry, so that the entire wheel geometry of the aid (2) and the braided hose (1) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rad aus Faserverbundwerkstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a wheel made of fiber composite material according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for its production according to the preamble of claim. 7

Das Rad besteht aus Radnabe, Radstern bzw. Speichen oder Radscheibe und Felgenbett bzw. Felgenkranz. Das Felgenbett trägt beim luftbereiften Rad den Luftreifen. Es hat dann einen etwa u-förmigen, in radialer Richtung nach außen offenen Querschnitt; die beiden Seitenwände enden als Felgenhorn. Die Radscheibe und die Radnabe bilden die radiale Tragstruktur für das Felgenbett und sind über einen Radflansch mit der Fahrzeugachse verbunden. Die Radscheibe kann Löcher aufweisen bzw. nur aus einzelnen Speichen bestehen. In ihrem Zentrum befindet sich die Radnabe, die eine Anbindungsfläche für den Radflansch darstellt. Die Anbindungsfläche besitzt eine kreisförmige Öffnung, welche zur Radzentrierung dient, und mehrere um diese Öffnung angeordnete kleinere Löcher für die Befestigung des Rades auf dem Radflansch.The wheel consists of wheel hub, hub or spokes or wheel disc and rim base or rim. The rim base carries the pneumatic tire on the pneumatic tire. It then has an approximately U-shaped, open in the radial direction to the outside cross section; the two side walls end as a rim flange. The wheel disc and the wheel hub form the radial support structure for the rim well and are connected via a wheel flange to the vehicle axle. The wheel disc may have holes or only consist of individual spokes. In its center is the wheel hub, which represents a connection surface for the wheel flange. The attachment surface has a circular opening which serves for Radzentrierung, and a plurality of smaller holes arranged around this opening for the attachment of the wheel on the wheel flange.

Die Forschung und Entwicklung in der Automobilindustrie ist wesentlich vom Streben nach Massereduktion geprägt, um das Leistungsgewicht sowie den Fahrkomfort der Fahrzeuge zu verbessern. Diesbezüglich bieten endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe als Konstruktionsmaterialien ein enormes noch nicht ausgeschöpftes Leichtbaupotenzial. Der Einsatz dieser Materialien gelingt derzeit besonders gut im Bereich der Karosseriebeplankung, wie etwa in Dach- und Türstrukturen aus Faserverbundwerkstoffen (FVW). Im Bereich der strukturell, medial und thermisch hoch belasteten Fahrzeugbaugruppen werden jedoch endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe bisher kaum eingesetzt.Research and development in the automotive industry is heavily influenced by the quest for mass reduction to improve the power and ride comfort of the vehicles. In this respect, continuous fiber-reinforced composite materials as construction materials offer enormous unexploited lightweight construction potential. These materials are currently used particularly well in the field of body paneling, such as in roof and door structures made of fiber composite materials (FVW). However, in the area of structurally, medially and thermally highly loaded vehicle assemblies, continuous fiber-reinforced composite materials have hardly been used so far.

Räder sind entsprechend hoch belastete Bauteile und werden derzeit üblicherweise in Metallbauweise ausgeführt. Aufgrund ihrer Funktion stellt das Rad eine ungefederte und rotierende Masse am Fahrzeug dar und ist somit hinsichtlich einer Massereduktion besonders prädestiniert. Aufgrund der angestrebten bauteilbezogenen Massereduktion von mindestens 30% zur Metallbauweise und einem neuartigen, hocheffizienten Herstellungsprozess besitzt die hier beschriebene Erfindung der Erzeugung von Rädern aus endlosfaserverstärkten Verbundwerkstoffen ein extrem großes Potenzial für den Automobilbau.Wheels are correspondingly highly loaded components and are currently usually carried out in metal construction. Due to its function, the wheel represents an unsprung and rotating mass on the vehicle and is thus predestined in terms of mass reduction. Due to the targeted component-related mass reduction of at least 30% to the metal construction and a novel, highly efficient manufacturing process, the invention described here has the generation of wheels made of continuous fiber reinforced composite materials an extremely great potential for the automotive industry.

Der Stand der Technik umfasst derzeit eine große Vielfalt verschiedenster metallischer Radkonstruktionen welche mit gängigen Verarbeitungsprozessen wie z. B. dem Gesenkschmieden, dem Druckguss bzw. der Zerspanung oder dem Umformen hergestellt werden.The state of the art currently includes a large variety of different metallic wheel designs which with common processing processes such. B. the drop forging, the die casting or the machining or forming are produced.

Endlosfaserverstärkte Radstrukturen sind derzeit in Faserverbundbauweise nur mittels verschiedenster Fügetechniken herstellbar. Dabei müssen entweder einzelne konsolidierte Komponenten des Rades wie zum Beispiel das Felgenbett und der Radstern (Speichen) miteinander gefügt werden oder die Faserpreform besteht aus mehreren, beispielsweise vernähten oder verklebten Faserhalbzeugen (vgl. DE 102 28 052 A1 ).Endless fiber reinforced wheel structures are currently produced in fiber composite construction only using a variety of joining techniques. In this case, either individual consolidated components of the wheel such as the rim base and the spider (spokes) must be joined together or the Faserpreform consists of several, for example, sewn or glued semi-finished fiber products (see. DE 102 28 052 A1 ).

Metallische Radkonstruktionen sind zwar wirtschaftlich herstellbar, besitzen jedoch nur ein moderates Leistungsgewicht.Although metallic wheel designs are economically producible, but have only a moderate power to weight ratio.

Räder aus Faserverbundwerkstoffen weisen ein wesentlich besseres Leistungsgewicht auf, können aber zur Zeit nur mit Hilfe von Fügeverfahren hergestellt werden. Die beim Fügen immer notwendigen Fügeelemente (Nähfäden, Schrauben, Nieten) reduzieren das Leistungsgewicht auf Grund ihrer zusätzlichen Masse. Die Fügestellen bilden immer eine Unterbrechung des Kraftflusses und verursachen dadurch an den Fügestellen einen erhöhten Materialeinsatz (z. B. Überlappungen oder lokale Wandstärkenaufdickungen).Wheels made of fiber composite materials have a much better power to weight, but can currently only be produced by means of joining processes. The joining elements (sewing threads, screws, rivets), which are always necessary during joining, reduce the power weight due to their additional mass. The joints always create an interruption of the flow of force and thus cause an increased use of material at the joints (eg overlaps or local wall thickness thickening).

Aufgrund der benötigten Maschinen bzw. Arbeitskräfte können Räder aus Faserverbund im Moment nur schlecht automatisierbar und nur mit einem hohen technischen bzw. wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden. Insbesondere die meist aufwendigen Fügeprozessschritte stellen einen hohen Kostenfaktor am Gesamtbauteil dar.Due to the required machines or workers wheels made of fiber composite at the moment can only be automated poorly and only with a high technical or economic effort. In particular, the most complex joining process steps represent a high cost factor on the overall component.

Daher besteht derzeit keine Möglichkeit Faserverbundräder in vergleichbarer Effizienz zu metallischen Räderkonstruktionen herzustellen.Therefore, there is currently no way fiber composite wheels in comparable efficiency to produce metallic wheel designs.

Aus der DE 196 25 797 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rads bekannt, bei dem ein aus einem Fasermaterial hergestellter textiler Schlauch, in welchen das Fasermaterial flächig ungleichmäßig verteilt ist, mit Hilfe von Formwerkzeugen, die die Radgeometrie negativ abbilden, durch Aufziehen bzw. -stauchen (Drapieren) des Schlauches unter Veränderung der flächigen Verteilung des Fasermaterials zu dem Rad verformt und anschließenden konsolidiert wird. Bei der Herstellung des Rades nach der DE 196 25 797 B4 wird so vorgegangen, dass der textile Schlauch in mehreren Schritten zunächst an einem Ende an einem Formwerkzeug festgelegt wird, an einem ersten mittleren Bereich über das Formwerkzeug gezogen und an einem zweiten mittlerer Bereich radial nach außen gezogen wird, und danach das andere Ende des Schlauches benachbart zum ersten Ende am Formwerkzeug festgelegt wird. Nach Aufsetzen eines zweiten Formwerkzeuges wird der Nabenbereich des Rades geformt und der zweite Bereich des Schlauches auf dem zweiten Werkzeug abgelegt. Auf diese Weise wird der textile Schlauch an die Formwerkzeuge angeformt und anschließend unter Hitze und Druck das Gewebe des Strumpfes im Werkzeug konsolidiert. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Formgebung des textilen Schlauches und somit der Fertigungsprozess zur Herstellung des Rades sehr aufwändig ist. Die aufwändige Drapierung des Schlauches auf dem Formwerkzeug unterbricht den Fertigungsvorgang langwierig, das Formwerkzeug steht in dieser Phase den Form- und Konsolidierungsvorgänge nicht zur Verfügung. Insbesondere erscheint es technisch schwer umsetzbar, die ungleichmäßige Verteilung des Fasermaterials im textilen Schlauch genau so zu gestalten und zu platzieren, dass die mit Zug- und Drapiervorgängen veränderte Verteilung der Faserverstärkung im gefertigten Rad beanspruchungsgerecht ausfällt.From the DE 196 25 797 B4 a method for producing a wheel is known in which a made of a fiber material textile tube in which the fiber material is distributed unevenly surface, with the aid of molds that negatively depict the wheel geometry, by pulling or dipping (draping) of the hose deformed under change of the areal distribution of the fiber material to the wheel and subsequently consolidated. In the manufacture of the wheel after the DE 196 25 797 B4 The procedure is such that the textile tube is first fixed at one end to a molding tool in several steps, pulled over the molding tool at a first central region and drawn radially outwards at a second middle region, and then adjacent to the other end of the hose is set to the first end of the mold. After placing a second mold is formed the hub portion of the wheel and the second portion of the tube placed on the second tool. In this way, the textile tube is molded onto the molds and then consolidated under heat and pressure, the fabric of the stocking in the tool. This method has the disadvantage that the shaping of the textile tube and thus the manufacturing process for the production of the wheel is very complex. The elaborate draping of the tube on the mold interrupts the manufacturing process tedious, the mold is not available in this phase the molding and consolidation operations. In particular, it appears technically difficult to implement the uneven distribution of the fiber material in the textile tube exactly and place that changed with tensile and Drapiervorgängen distribution of fiber reinforcement in the finished wheel claims stress.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Rad sowie ein Verfahren zur wirtschaftlich effizienten Herstellung der Radstruktur aus endlosfaserverstärkten Verbundwerkstoffen ohne Verwendung zusätzlicher Fügeelemente oder Verbindungsstellen anzugeben.The object of the invention is to provide a wheel and a method for economically efficient production of the wheel structure of continuous fiber reinforced composite materials without the use of additional joining elements or joints.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Rad mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved by a wheel with the features mentioned in claim 1. Advantageous embodiments are the subject of dependent subclaims.

Gemäß Anspruch 1 wird die Aufgabe durch den Einsatz von geflochtenen endlosen Fasern zur Erzeugung der textilen Preform gelöst. Dabei sind die Fasern in Form eines Flechtschlauches um ein Hilfsmittel angeordnet. Dieser Flechtschlauch kann durch Überflechten eines Hilfskerns erzeugt werden oder als Halbzeug vorliegen. Mit Flechtschläuchen kann die Radgeometrie sehr gut nachgebildet werden.According to claim 1, the object is achieved by the use of braided endless fibers to produce the textile preform. The fibers are arranged in the form of a braided tube around an aid. This braided hose can be produced by braiding over an auxiliary core or be present as a semi-finished product. With braided hoses, the wheel geometry can be simulated very well.

Flechtschläuche sind Stand der Technik und kommerziell in verschiedensten Ausführungen verfügbar. Durch die speziellen Eigenschaften von Faserflechtschläuchen lassen sich Querschnittsänderungen leicht realisieren. Die Besonderheit des schlauchförmigen Geflechtes liegt in seiner extremen Drapierfähigkeit, wodurch es sich für den vorliegenden Einsatzfall in besonderer Weise anbietet. Ein Flechtschlauch kann eine typische Durchmesseränderung von 700% realisieren, ohne seine strukturelle Integrität zu verlieren. Daraus ergeben sich die erreichbaren Verhältnisse zwischen Rohr- und Scheibendimension des Rades. Hinsichtlich der absoluten Bauteilabmessungen sind keine Beschränkungen vorhanden.Braided hoses are state of the art and commercially available in various designs. Due to the special properties of fiber braided hoses, cross-sectional changes can be easily realized. The special feature of the tubular braid lies in its extreme drape capability, which makes it particularly suitable for the present application. A braided hose can realize a typical diameter change of 700% without losing its structural integrity. This results in the achievable ratios between tube and disc dimensions of the wheel. With regard to the absolute component dimensions, there are no restrictions.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rades mit den im Anspruch 7 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Unteransprüchen genannt.The object is further achieved by a method for producing a wheel with the features mentioned in claim 7. Advantageous developments of the method are mentioned in the dependent subclaims.

Zur Erzeugung der textilen Preform wird ein Stück Flechtschlauch in mehreren Schritten gleichzeitig aufgeweitet und über ein Hilfsmittel gestülpt, bis es eine entsprechende Radgeometrie angenommen hat. Das Umstülpen erfolgt dabei vorteilhaft über einen Hilfskern. Er verbleibt dauerhaft in der Radstruktur und kann aus verschiedensten vollen oder geschäumten Werkstoffen bestehen. Durch diesen Hilfskern wird eine Vorfixierung der textilen Preform erreicht. Vorteilhaft wird ein Kunststoffschaumkern verwendet, der im Sinne der Sandwichbauweise die Radstruktur zusätzlich versteift. Anstelle des Hilfskerns kann der Flechtschlauch auch über mehrere Ringe gestülpt werden, welche dann über ein entsprechendes Werkzeug zueinander fixiert werden.To produce the textile preform, a piece of braiding tube is widened simultaneously in several steps and slipped over an aid until it has assumed a corresponding wheel geometry. The everting takes place advantageously via an auxiliary core. It remains permanently in the wheel structure and can consist of a variety of full or foamed materials. Through this auxiliary core, a prefixing of the textile preform is achieved. Advantageously, a plastic foam core is used, which additionally stiffens the wheel structure in the sense of sandwich construction. Instead of the auxiliary core, the braided tube can also be slipped over several rings, which are then fixed to one another via a corresponding tool.

Um eine mehrlagige Preform zu erzeugen, können entweder mehrere kurze Schlauchstücke ineinander geschoben werden und dann nach dem oben beschrieben Prinzip gestülpt oder ein sehr langes Stück Flechtschlauch immer wieder nach demselben Prinzip übereinander gestülpt werden. Ein Vorteil dieser Mehrfachumstülpung ist die Möglichkeit einer endlosen Faserablage über mehrere Faserschichten hinweg.In order to produce a multi-layered preform, either several short pieces of hose can be pushed into one another and then slipped over according to the principle described above or a very long piece of braided hose are always put over each other according to the same principle. An advantage of this multiple turnup is the possibility of endless fiber deposition across multiple fiber layers.

Durch den Wegfall der Fügeprozessschritte und -elemente können mit dieser Erfindung Faserverbundräder in bisher noch nicht erreichter wirtschaftlicher Effizienz hergestellt werden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit zur Integration von Funktionselementen wie Radnabe, Felgenhörnern und Radbefestigungselementen.By eliminating the joining process steps and elements fiber composite wheels can be produced in previously unachieved economic efficiency with this invention. There is also the possibility of integrating functional elements such as wheel hub, rim flanges and wheel fasteners.

Durch gezieltes Ausnutzen der Zusammenhänge zwischen Flechtwinkel und Flechtschlauchdurchmesser, kombiniert mit der Möglichkeit der Einbringung zusätzlicher axialer Fäden, wird eine optimale kraftflussgerechte Anordnung der Fasern ermöglicht. Mit Flechtschläuchen kann zudem ein steiler Verlauf der Fasern im Scheibenbereich realisiert werden.Through targeted exploitation of the relationships between braid angle and braiding tube diameter, combined with the possibility of introducing additional axial threads, an optimal power flow-fair arrangement of the fibers is made possible. With braided hoses also a steep course of the fibers can be realized in the disc area.

Durch Umkehr der Flechtrichtung und Rücklauf der Fasern (umstülpen des Flechtschlauches) werden Faserschlaufen erzeugt. Diese können unter anderem Krafteinleitungszonen bilden oder als Randsaum (Felgenhörner, Radnabe) genutzt werden. Der sich lokal ändernde Faserwinkel im Schlaufenbereich kann variiert werden, indem die Schlaufe gestreckt oder gestaucht wird.By reversing the braiding direction and the return of the fibers (everting the braided tube) fiber loops are generated. Among other things, these can form force introduction zones or can be used as edge seams (rim flanges, wheel hub). The locally changing fiber angle in the loop area can be varied by stretching or compressing the loop.

Eine Integration von Nebenformelementen in die geflochtene Faserstruktur ist möglich. Insbesondere ist das Einbringen von weiteren lokalen Faserpreformen sowie anderer Einlegeteile in die Flechtstruktur realisierbar. Einlegeteile können als Krafteinleitungselemente (z. B. Gewindeeinsätze) oder als Formelemente (z. B. Zentrierringe) ausgebildet sein.An integration of secondary features in the braided fiber structure is possible. In particular, the introduction of further local Faserpreformen and other inserts in the braid structure can be realized. Insert parts can be designed as force introduction elements (eg threaded inserts) or as form elements (eg centering rings).

Über gängige Verfahren wird das entstandene textile Faserhalbzeug mitsamt allfälligen Einlegeteilen zu einem Rad konsolidiert. Für die Konsolidierung zum Verbundwerkstoff können unterschiedliche Matrixsysteme wie etwa Kunststoffe, Keramiken und Metalle gewählt werden. Die vorfixierte Preform des Ausführungsbeispiels wird mittels eines RTM-Harzes und einem mehrteiligen RTM-Werzeugs konsolidiert.The resulting textile semifinished fiber product together with any inserts is consolidated into a single wheel via standard methods. For consolidation to the composite material different matrix systems such as plastics, ceramics and metals can be chosen. The prefixed preform of the embodiment is consolidated by means of an RTM resin and a multi-part RTM tool.

Durch die Verwendung von geflochtenen gestülpten Endlosfasern können im Sinne der Aufgabenstellung Radstrukturen in kurzen Zykluszeiten ökonomisch gefertigt und die angestrebte Masseeinsparung erreicht werden. Insbesondere können dabei die an die Radstruktur gestellten Anforderungen durch die anpassbare Faserorientierung erfüllt werden.By using braided invaginated continuous fibers, wheel structures can be produced economically in short cycle times and the desired mass savings can be achieved in the sense of the task. In particular, the requirements imposed on the wheel structure can be fulfilled by the adaptable fiber orientation.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. In the drawings show:

1 eine Radstruktur in 3D-Ansicht 1 a wheel structure in 3D view

2 eine Radstruktur in 3D-Ansicht mit zugehöriger Front- und Seitenansicht 2 a wheel structure in 3D view with associated front and side view

3 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines ersten Verfahrensschrittes 3 a representation for illustrating a first method step

4 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines weiteren Verfahrensschrittes 4 a representation to illustrate a further process step

5 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Fertigstellung der Preform 5 a representation to illustrate the completion of the preform

6 eine Darstellung einer alternativ hergestellten Preform 6 a representation of an alternatively manufactured preform

7 eine Darstellung einer vorfixierten Preform 7 a representation of a prefixed preform

8 eine Darstellung der Preform in einem Werkzeug zur Konsolidierung 8th a representation of the preform in a tool for consolidation

In der 1 ist eine Radstruktur in 3D-Ansicht dargestellt. Die Zeichnung zeigt die gesamte Radgeometrie und den Verlauf der einzelnen Flechtschlauchlitzen. Es ist deutlich zu erkennen, dass die gesamte Radgeometrie vom Flechtschlauch 1 unterbrechungsfrei durchzogen ist.In the 1 is a wheel structure shown in 3D view. The drawing shows the entire wheel geometry and the course of the individual braid hose strands. It can be clearly seen that the entire wheel geometry of the braided hose 1 is traversed without interruption.

2 zeigt eine Radstruktur in 3D-Ansicht mit zugehöriger Front- und Seitenansicht. In der Nähe der Rotationsachse des Rades sind die Flechtschlauchlitzen eng zueinander angeordnet. Zum äußeren und inneren Felgenhorn hin weitet sich der Flechtschlauch 1 deutlich auf. Über dem äußeren und inneren Felgenhorn ist der Flechtschlauch 1 umgestülpt und die Enden berühren sind auf der Oberseite des Felgenbettes. 2 shows a wheel structure in 3D view with associated front and side view. In the vicinity of the axis of rotation of the wheel Flechtschlauchlitzen are arranged close to each other. The braided hose expands towards the outer and inner rim flange 1 clearly on. Above the outer and inner rim flange is the braided hose 1 everted and touching the ends are on top of the rim base.

In der 3 ist ein erster Verfahrensschritt zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Flechtschlauch 1 und einen Hilfskern 2, welcher der Geometrie des herzustellenden Rades ähnlich ist. Der Flechtschlauch 1 wird in der Rotationsachse des Rades durch die kreisförmige Öffnung gezogen.In the 3 a first method step for illustrating the method according to the invention is shown. The drawing shows a braided hose 1 and an auxiliary kernel 2 which is similar to the geometry of the wheel to be produced. The braided hose 1 is pulled in the axis of rotation of the wheel through the circular opening.

In der 4 ist der anschließend folgende Verfahrensschritt dargestellt. Die Enden des Flechtschlauches 1 werden aufgeweitet und über den Hilfskern 2 umgestülpt.In the 4 the following process step is shown. The ends of the braided hose 1 are widened and across the helper core 2 turned inside out.

Entsprechend der Darstellung in 5 liegen die umgestülpten Enden des Flechtschlauches 1 übereinander.As shown in 5 lie the everted ends of the braided hose 1 one above the other.

6 stellt eine alternative Variante zur Herstellung der Preform dar. Anstelle des Hilfskerns 2 wird eine Anordnung von Ringen 3 verwendet, die entsprechend der Radgeometrie zueinander fixiert sind. Das Anbringen des Flechtschlauches 1 erfolgt in der zuvor beschriebenen Art und Weise. 6 represents an alternative variant for the production of the preform. Instead of the auxiliary core 2 becomes an arrangement of rings 3 used, which are fixed to each other according to the wheel geometry. The attachment of the braided hose 1 takes place in the manner described above.

In der 7 ist die fertig hergestellte Preform 4 dargestellt. Der Flechtschlauch 1 liegt allseitig am Hilfskern 2 an. Die Enden des Flechtschlauches 1 überlappen sich im Bereich des späteren Felgenbettes.In the 7 is the finished preform 4 shown. The braided hose 1 lies on all sides at the auxiliary core 2 at. The ends of the braided hose 1 overlap in the area of the later rim bed.

Entsprechend der Darstellung in 8 lässt sich die gesamte Preform 4 in ein RTM-Werkzeug zur Konsolidierung einlegen. Im Werkzeug 5, 7 wird die Preform 4 vom Werkzeugdeckel 5, der Werkzeugunterseite 7 und einem Formelement 6 gehalten. Zusätzliche Mittel zur Fixierung der Preform 4 im Werkzeug 5, 7 sind nicht erforderlich. Im Werkzeug 5, 7 lässt sich die Infiltration der Preform 4 mit einem Matrixmaterial vornehmen.As shown in 8th can be the entire preform 4 into an RTM tool for consolidation. In the tool 5 . 7 becomes the preform 4 from the tool lid 5 , the tool base 7 and a form element 6 held. Additional means for fixing the preform 4 in the tool 5 . 7 are not required. In the tool 5 . 7 can be the infiltration of the preform 4 with a matrix material.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Flechtschlauchbraided
22
Hilfsmittel, HilfskernAids, auxiliary kernels
33
Ringring
44
Preformpreform
55
Werkzeugdeckeltool lid
66
Formelementforming element
77
WerkzeugunterseiteTool base

Claims (13)

Rad aus Faserverbundwerkstoff, das ein Felgenbett mit einem äußeren und einem inneren Felgenhorn und eine Radnabe, einen Radstern oder eine Radscheibe aufweist und aus einem zur Infiltration geeigneten Matrixmaterial und einer textilen Verstärkung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flechtschlauch (1) die textile Verstärkung bildend um ein Hilfsmittel (2) angeordnet und an diesem in einer der Radgeometrie entsprechenden Form fixiert ist, so dass die gesamte Radgeometrie aus dem Hilfsmittel (2) und dem Flechtschlauch (1) gebildet ist.Wheel made of fiber composite material, which is a rim with an outer and an inner rim flange and a hub, a Radstern or comprises a wheel disc and consists of a suitable for infiltration matrix material and a textile reinforcement, characterized in that a braided hose ( 1 ) the textile reinforcement forming an auxiliary ( 2 ) is arranged and fixed at this shape corresponding to the wheel geometry, so that the entire wheel geometry from the aid ( 2 ) and the braided hose ( 1 ) is formed. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmittel (2) zur Fixierung des Flechtschlauches (1) ein der Radgeometrie ähnlicher Stützkern vorgesehen ist, welcher in der Rotationsachse vom Flechtschlauch (1) durchzogen ist.Wheel according to claim 1, characterized in that as an aid ( 2 ) for fixing the braided tube ( 1 ) is provided a wheel geometry similar support core, which in the axis of rotation of the braided hose ( 1 ) is traversed. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmittel (2) zur Fixierung des Flechtschlauches (1) entsprechend der Radgeometrie zueinander fixierte Ringe (3) vorgesehen sind, welche in der Rotationsachse vom Flechtschlauch (1) durchzogen sind.Wheel according to claim 1, characterized in that as an aid ( 2 ) for fixing the braided tube ( 1 ) according to the wheel geometry fixed to each other rings ( 3 ) are provided, which in the axis of rotation of the braided hose ( 1 ) are traversed. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserenden des Flechtschlauches (1) im Bereich des Felgenbettes angeordnet sind.Wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fiber ends of the braided hose ( 1 ) are arranged in the region of the rim base. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserenden des Flechtschlauches (1) überlappend angeordnet sind.Wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fiber ends of the braided hose ( 1 ) are arranged overlapping. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lagen des Flechtschlauches (1) übereinander angeordnet sind.Wheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of layers of Flechtschlauches ( 1 ) are arranged one above the other. Verfahren zur Herstellung eines Rades aus Faserverbundwerkstoff, mit einem Felgenbett mit einem äußeren und einem inneren Felgenhorn und einer Radnabe, Radstern oder Radscheibe, bei dem eine textile Verstärkung eingebracht wird, die durch ein zur Infiltration geeignetes Matrixmaterial konsolidiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Flechtschlauch (1) aufgeweitet und über ein Hilfsmittel (2) gestülpt wird, b) der Flechtschlauch (1) auf dem Hilfsmittel (2) in einer der Radgeometrie entsprechenden Form fixiert wird, c) der auf dem Hilfsmittel (2) vorfixierte Flechtschlauch (1) in ein Werkzeug zur Konsolidierung eingebracht wird, und d) der Flechtschlauch (1) mit dem Hilfsmittel (2) mit einem Matrixmaterial infiltriert wird.Method for producing a wheel made of fiber composite material, having a rim well with an outer and an inner rim flange and a wheel hub, wheel hub or wheel disc, in which a textile reinforcement is introduced, which is consolidated by a matrix material suitable for infiltration, characterized in that a) a braided hose ( 1 ) and a tool ( 2 ), b) the braided hose ( 1 ) on the aid ( 2 ) is fixed in a shape corresponding to the wheel geometry, c) that is fixed on the aid ( 2 ) prefixed braided hose ( 1 ) is introduced into a tool for consolidation, and d) the braided hose ( 1 ) with the aid ( 2 ) is infiltrated with a matrix material. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Flechtschlauch (1) und Hilfsmittel (2) mit einem Kunststoff infiltriert werden.Method of manufacturing a wheel according to claim 7, characterized in that braiding tube ( 1 ) and aids ( 2 ) are infiltrated with a plastic. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Flechtschlauch (1) und Hilfsmittel (2) mit einem Leichtmetall infiltriert werden.Method of manufacturing a wheel according to claim 7, characterized in that braiding tube ( 1 ) and aids ( 2 ) are infiltrated with a light metal. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmittel (2) ein der Radgeometrie ähnlicher Stützkern verwendet wird, wobei der Flechtschlauch (1) in der Rotationsachse durch den Stützkern gezogen und anschließend die Enden des Flechtschlauches (1) radial aufgeweitet und über den Stützkern gestülpt werden.Method of manufacturing a wheel according to one of claims 7 to 9, characterized in that as auxiliary means ( 2 ) a wheel geometry similar support core is used, wherein the braided hose ( 1 ) pulled in the axis of rotation by the support core and then the ends of the braided tube ( 1 ) are radially expanded and slipped over the support core. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsmittel (2) entsprechend der Radgeometrie zueinander fixierte Ringe (3) verwendet werden, wobei der Flechtschlauch (1) in der Rotationsachse durch die fixierten Ringe (3) gezogen und anschließend die Enden des Flechtschlauches (1) radial aufgeweitet und über die fixierten Ringe (3) gestülpt werden.Method of manufacturing a wheel according to one of claims 7 to 9, characterized in that as auxiliary means ( 2 ) according to the wheel geometry fixed to each other rings ( 3 ), wherein the braided hose ( 1 ) in the axis of rotation through the fixed rings ( 3 ) and then the ends of the braided tube ( 1 ) radially expanded and over the fixed rings ( 3 ). Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die umgestülpten Enden des Flechtschlauches (1) sich überlappend fixiert werden.Method for producing a wheel according to one of Claims 7 to 11, characterized in that the turned-over ends of the braiding tube ( 1 ) are fixed overlapping. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Mehrlagenverstärkung mehrere Flechtschläuche (1) übereinander über das Hilfsmittel (2) gezogen werden.Method for producing a wheel according to one of Claims 7 to 12, characterized in that a plurality of braiding tubes ( 1 ) one above the other via the aid ( 2 ) to be pulled.
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