DE102010056339B4 - Versteiftes Hohlprofil und Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen sowie ein Wickelmodul - Google Patents

Abstract

Versteiftes Hohlprofil (1), aufweisend zumindest eine profilprägende Grundschicht (2), darauf eine Mittelschicht (5) und abschließend eine Deckschicht (3), wobei die profilprägende Grundschicht (2) als Träger zur Hohlprofil-Herstellung mittels Wickelns dient und die aus mindestens einer Lage einer ersten Werkstoffbahn (4) besteht und wobei die Deckschicht (3) mindestens eine Lage einer zweiten Werkstoffbahn (8) enthält, wobei die erste Werkstoffbahn (4) und die zweite Werkstoffbahn (8) aus einer oberseitigen Breitfläche und einer unterseitigen Breitfläche und dazu randseitigen Schmalflächen bestehen, wobei zwischen der Grundschicht (2) und der Deckschicht (3) als Mittelschicht (5) eine Hohlraummittellage (6) eingebracht ist, wobei die Hohlraummittellage (6) aus einer schräg gewickelten, Hohlräume (44) aufweisenden Kern-/Hohlraum-Bahn, die jeweils an beiden Rändern eine Kernschmalfläche aufweist, besteht, wobei bei der der vorhergehenden Bahnwicklung auf Stoß in Form einer Bahnschraubfigur nachfolgenden Bahnwicklung die sich gegenüberliegenden Kernschmalflächen aneinandergefügt sind, wodurch sich die Hohlraummittellage (6) als eine Lage-Struktur zwischen der Grundschicht (2) und der Deckschicht (3) ausbildet, wobei die Deckschicht (3) zumindest eine erste innere Lage (33) aus einer Zug-Werkstoffbahn (7) enthält, auf der die Hohlraummittellage (6) in Form einer gewickelten Kern-/Hohlraum-Bahn fixiert ist, die in den Breitflächen querschnittbezogen Hohlräume (44) und an den Kernschmalflächen längsschnittbezogen versetzte Kernwandungen (45) aufweisen, und wobei eine letzte äußere Lage (34) der Grundschicht (2) an die Zug-Werkstoffbahn (7) fixierte Hohlraummittellage (6) angefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern-/Hohlraum-Bahn als eine mit Hohlraum (44) ausgeführte Waben aufweisende Wabenbahn (9) mit Wabenbahn-Schmalflächen (40, 43) und Wabenbahn-Breitflächen ausgebildet ist, wobei mit der Hohlraummittellage (6) durch eine Verbindung der Bahnschraubfigur zu einer Lagezylinderfigur eine geschlossene Lage-Struktur entsteht und eine Trennung von Zugspannungen und Druckspannungen hervorruft, wobei entstehende Zugspannungen in die Zug-Werkstoffbahn (7), die zur ersten Lage (33) der Deckschicht (3) ausgebildet ist, und entstehende Druckspannungen in die Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) verlagert sind, und wobei die versteifte Lage-Struktur der Wabenbahn (9) für die Hohlraummittellage (6) ausgebildet ist, indem durch einen Überstand (13) der Zug-Werkstoffbahn (7) über die randseitige Wabenbahn-Schmalfläche (40) der Wabenbahn (9) hinaus und durch einen dem Überstand (13) der Zug-Werkstoffbahn (7) entsprechenden Überstand (41) an der anderen randseitigen Wabenbahn-Schmalfläche (43) der Wabenbahn (9) eine Überstands-Überlagerungsverbindung vorhanden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein versteiftes Hohlprofil und ein Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen sowie ein Wickelmodul.
• Herkömmliche Hohlprofile, folgend auch Rohre oder Hülsen genannt, werden in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt, bei denen u. a. Zug- und Druckkräfte in axialer Richtung, Druckkräfte in radialer Richtung (radiale Stauchung), Biegemomente und Torsionsmomente auftreten können.
• Herkömmliche Rohre aus verschiedensten Materialien, z. B. Papier, Plastikfilm, Metallblech und Textilien, neigen ab einer bestimmten Länge bei Biegebeanspruchung schnell zum Durchbiegen bzw. zum Einknicken. Entsprechend des Flächenmoments 2. Grades bzw. des Widerstandmoments können die Biegeeigenschaften für Hohlprofile bestimmt werden. Für runde Hohlprofile z. B. berechnet sich das Flächenmoment 2. Grades 1 aus Gleichung I

  

  mit D als Außendurchmesser und d als Innendurchmesser. Das Widerstandsmoment W wird nach Gleichung II berechnet aus

  
• Mit Hilfe von Gleichung I und von Gleichung II können Beanspruchungen auf Biegung berechnet werden. Wichtige Kennwerte sind dabei die Biegespannung σ_b oder die Durchbiegung f.
• Bei einer radialen Druckbeanspruchung, auch radiale Stauchung genannt, kommt es bei Hohlprofilen schnell zu einer Verformung, welche unter Umständen zum Versagen des Hohlprofils führen kann. In der Praxis können das z. B. das zu straffe Befestigen einer Schelle an einem Rohr oder Kompressionskräfte beim Aufwickeln von Bahngütern auf Wickelkerne sein. In solchen Fällen wirken Druckkräfte, welche radial nach innen auf die Rohre wirken. Eine Verringerung des Innendurchmessers der Rohre kann die Folge sein – auch als Innendurchmesserverkleinerung (ID-Reduzierung) bezeichnet –, wie in der Druckschrift DE 603 06 431 T2 von Y. Qiu: Spiralförmiges Rohr mit verstärkter Steifigkeit des Innendurchmessers und Herstellungsverfahren dafür, 2007 beschrieben ist. Der Widerstand des Rohres gegen eine ID-Reduzierung wird auch als Innendurchmessersteifheit (ID-Steifheit) bezeichnet. Als Einheit wird dabei MPa pro mm der ID-Reduzierung angegeben.
• Ebenfalls ein Maß für die Festigkeit der Rohre bei radialer Druckbelastung ist der sogenannte Scheitelstauchwiderstand, wie in der Druckschrift Normenausschuss Papier, Pappe und Faserstoff (NPa): DIN ISO 11093-9-Papier und Pappe-Prüfung von Hülsen aus Hülsenkarton – Teil 9: Bestimmung des Scheitelstauchwiderstandes, Feb. 2007 beschrieben ist, welcher z. B. bei Bahnwickelanwendungen zur Beurteilung und Qualitätskontrolle verwendet wird. Hierbei wird ein Hülsenabschnitt in radialer Richtung zwischen zwei planparallelen Flächen zerdrückt. Die dabei maximal auftretende Kraft wird als Scheitelstauchwiderstand, in einigen Fällen auch als Flachstauchwiderstand, wie in der Druckschrift DE 695 20 938 T2 von Y. Qiu und G. Terry D.: Garnwickelhülsen, 2001 beschrieben ist, bezeichnet. Für Wickelanwendungen bzw. radial belastete Hohlprofile ist es von Vorteil, Hülsen bzw. Wickelkerne mit hohem Scheitelstauchwiderstand zu verwenden. In Folge des Aufwickelns werden von dem aufgewickelten Bahnmaterial Kräfte ausgeübt, welche zu einer ID-Reduzierung führen und ein Entfernen der Hülse aus der Maschine erschweren bzw. unmöglich machen kann.
• Zur Herstellung von Hohlprofilen mittels Spiralwickelverfahren wurden bisher mehrere Möglichkeiten zur Versteifung bzw. Verfestigung entwickelt. Dabei wurden und werden u. a. folgende Ansätze verfolgt:
• • Entsprechend der Druckschrift DE 695 20 938 T2 wird vorgeschlagen, Wickelkerne aus mehrlagigem Karton dreischichtig herzustellen. Dabei wird ein Hülsenstrukturaufbau in eine radial äußere Schicht und innere Schicht sowie eine mittlere Schicht unterteilt. Jede einzelne Schicht besteht dabei aus mindestens einer Kartonstrukturlage. Der Unterschied zwischen der äußeren Schicht und der inneren Schicht zur mittleren Schicht ist eine höhere Dichte und Festigkeit. Dabei ist die Dichte der äußeren Schicht und innen Schicht um mindestens 3% höher als die der mittleren Schicht. Nach dem herkömmlichen Stand der Technik liegen die Dichten im Bereich von 0,50–0,90 g/cm³. Um eine größtmöglichen ID-Steifheit zu erreichen wird weiterhin empfohlen, etwa 15–85% aller Strukturlagen aus Karton höherer Dichte zu verwenden. Eine ID-Reduktion kann Ergebnis einer radialen Verformung im Inneren der Röhrenstruktur und nicht notwendigerweise die Folge eines vollständigen Versagens der Hülsenstruktur sein. Bisherige Auslegungen von Hülsen entsprechend der Flachstauchfestigkeit oder Radialstauchfestigkeit (Scheitelstauchwiderstand) weisen demzufolge eventuell mangelhafte ID-Steifigkeiten auf. Als ein an der Praxis orientierendes Messverfahren für die ID-Reduktion wird ein Verfahren in der Druckschrift T. D. Gerhardt: External Pressure Loading of Spiral Paper Tubes: Theory and Experiment, Journal of Engineering Materials and Technology, vol. 112, 1990, S. 144 angegeben, bei dem steigende Flüssigkeitsdrucklasten gleichmäßig an der Mantelfläche der Röhren angelegt werden, bis diese der Druckbeanspruchung nachgeben.
• • Eine ähnliche Variante ist die herkömmliche Herstellung von Wickelkernen mit einem zweischichtigen Wandaufbau entsprechend der Druckschrift DE 199 61 829 B4 . Dabei wird gemäß 1 ein Kernrohr zum verbesserten Wickeln und Tragen eines als Papierrolle ausgebildeten Hohlprofils 51 beschrieben. Bei Pappkernen mit einer Länge von mindestens 254 cm und ab einer Wandstärke von 15 mm wird der Aufbau durch eine radial innere Zone 2 und äußere mehrlagige Zone 3 beschrieben. Zwischen beiden befindet sich eine mittlere Zone 5, die ebenfalls aus mehreren Lagen bestehen kann. Dabei weist die innere Zone 2 wenigstens 25% der Gesamtdicke der Körperwand und eine Dichte von mehr als 0,80 g/cm³ auf. Die äußere Zone 3 besteht aus Papplagen einer Dichte von 0,65–0,75 g/cm³ und muss mindestens 4 mm dick sein. Neben einer verbesserten Flachstauchfestigkeit soll so auch die Gefahr von „Mittenplatzen”-Versagen verringert werden.
• • Ein in der Praxis übliches Verfahren ist das komplette Tränken mehrerer Bahnen durch Tauchen in Klebstoff, sodass durch das physikalische Aushärten des Klebstoffes, i. A. PVAc, eine Versteifung des Wickelkerns zustande kommt. Beim Wickeln mit wasserhaltigen Klebstoffen besteht weiterhin die Möglichkeit, mit von innen nach außen mit steigenden Bahnspannungen zu wickeln. Somit kann den beim Schrumpfen der Hülse stattfindenden Prozessen entgegengewirkt werden.
• • Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Steifigkeit des Innendurchmessers ist laut der Druckschrift DE 603 06 431 T2 das Einbringen breiter Lagenspalte in eine Lage oder in mehrere Lagen in einer radialen Zwischenzone der Röhrenwand zwischen der innersten Lage und der äußersten Lage der Röhre. Im Herstellungsprozess werden dabei für die Lagen der Zwischenzone schmalere Bahnen als normalerweise üblich verwendet. Durch die Breite der Bahnen wird dabei das Spaltmaß aufeinander folgender Windungen definiert. Es wird vorgeschlagen, Bahnen mit einer Breite von 6,5–50% der üblichen Breite bei stoßfreiem Wickeln zu verwenden. Dadurch entsteht ein Spaltmaß, welches 10–40% der Breite einer herkömmlich gewickelten stoßfreien Bahn hat. Entsprechend einer nachvollziehbaren Röhrenkonfiguration können so verdoppelte Steifigkeiten bezogen auf den Innendurchmesser (ID) erreicht werden.
• • Entsprechend Gleichung I besteht ferner die Möglichkeit, über eine Erhöhung der Wandstärke eine Vergrößerung des Flächenmoments zu erhalten – im Grenzfall würde das einen massiven Zylinder bedeuten, wenn der Innendurchmesser d gegen Null gehen würde.
• • Bei dem Verfahren des Spiralwickelns spielen zwei korrelierende Parameter eine bedeutende Rolle: der Wickelwinkel und die Bahnbreite. Wenn mit einem stumpfen Stoß zweier folgender Windungen gewickelt wird, sind beide voneinander abhängig – je steiler gewickelt wird, umso breiter muss die Werkstoffbahn sein. Mathematisch wird dieses in der Druckschrift DE 603 06 431 T2 von Y. Qiu: Spiralförmiges Rohr mit verstärkter Steifigkeit des Innendurchmessers und Herstellungsverfahren dafür, 2007 beschrieben. Wie sich die Änderung der beiden Parameter Wickelwinkel und Bahnbreite auf die Festigkeit einer spiralgewickelten Hülse auswirken, wird z. B. in den Druckschriften W. A. Biggs Jr. und C. K. Dunlap Jr.: Spirally Wound Paper Tube, US 3 194 275 , 1965 und M. Järvinnen: Kartonkern für die Papierindustrie mit verbesserter Futterstärke und Verfahren zu dessen Herstellung, DE 699 03 413 T2 , 2003 beschrieben. Deren beide Aussagen korrelieren in der Art, dass mit steilerem Wickelwinkel bzw. mit einer entsprechend breiteren Werkstoffbahn die Festigkeit für radiale Stauchung und axiale Biegung zunimmt. Als empfohlener Wickelwinkel werden 17° angegeben.
• Eine Maschine zum Herstellen von Rohren 51 oder dergleichen aus Bandstreifen bzw. Bahnen 4, 91, 8 ist in der Druckschrift DE 1 908 877 U beschrieben, wobei in 2 ein Teil 50 der Maschine gezeigt ist, wobei die Nutzung von zwei Wickelstationen 15, 17 damit begründet wird, dass beim Herstellen von dickwandigen Rohren 51 ein Durchrutschen der Treibriemen/Wickelriemen 52, 54 vermieden werden soll, in dem der mit den Treibrollen 20, 21 angetriebene Treibriemen 52 und der mit den Treibrollen 22, 23 angetriebene Treibriemen 54 zum Antrieb der als eine Grundhülse ausgebildeten aus den Werkstoffbhnen 4 gewickelten Grundschicht 2 und der darauf aufgebrachten Mittelschichtbahn 91 und Deckbahnen 8 sowie Lagen und Schichten 5, 3 genutzt werden. Dabei haben die Wickelstationen 15, 17 voneinander einen Abstand A, der der Abbindungszeit der übereinander liegenden geleimten Schichten 2, 5, 3 entspricht. Das erzeugte Hohlprofil 51 wird rutschend über den Wickeldorn 14 bewegt.
• Die vorgenannten Verfahren zur Versteifung von spiralgewickelten Hohlprofilen weisen nur einen relativ geringfügigen Einfluss auf die elastomechanischen Eigenschaften auf. Trotz eines verbesserten Wandaufbaus durch Nutzung gewisser Eigenschaften der Ausgangsmaterialien bleibt die Hohlprofilwandung bei den bisherigen Verfahren nahezu massiv. Im Falle einer Biegebelastung kann die Durchbiegung f mittels der Gleichung III f = F·l / 48·E·I, (III) mit F als Biegekraft, l als Auflagerabstand und E als Elastizitätsmodul berechnet werden.
• Entsprechend den Gleichungen I, II, III wird deutlich, dass bei einer annähernd massiven Wandwicklung lediglich die Materialeigenschaften in Form des Elastizitätsmoduls (E-Modul) und des Flächenmoments Einfluss haben.
• Die Druckschrift US 6 815 022 B2 betrifft eine laminierte Struktur, die aus adhäsiv verbundenen dünnblättrigen Lagen aufgebaut ist. Eine oder mehrere Blattschichten sind in einer mehrlagigen laminierten Struktur durch adhäsive Brücken versteift, die sich durch Hohlräume in den Lagen ausdehnen und die die Lagen auf einer Seite der versteiften Schichten zusammen schnüren. Eine Vielzahl von Hohlräumen ist in der Lage oder in den versteiften Lagen vorgesehen. Die Hohlräume sind räumlich getrennt und über die Oberfläche der Schicht verteilt. Dementsprechend, falls die Lage in eine Mehrfach-Struktur eingebracht wird, wird sie in der Lage oder in den Lagen auf einer Seite durch die Hohlräume derart verstärkt, dass ein kontinuierliche adhäsive Verbindung zwischen den Lagen auf den anderen Seiten der versteiften Lage über die adhäsiven Brücken gebildet wird, die sich durch die Hohlräume hindurch ausdehnen. In der laminierten Struktur werden die adhäsiven Brücken dadurch erreicht, dass flüssiger Klebstoff in die Hohlräume eingebracht und auf die mit den Hohlräumen versehenen Lage gebracht wird und dieser dann aushärtet und feste Brücken zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht herbeiführt. Die laminierte Struktur besitzt schließlich keine Hohlraummittellage, da final keine Hohlräume mehr vorhanden sind.
• Die Druckschrift WO 2007/033017 A1 betrifft ein spiral gewickeltes Rohr mit inneren Hohlräumen und ein Verfahren zur Herstellung des Rohres. Das spiral gewickelte Rohr besitzt eine Mittelschicht, die ein oder mehrere Hohlräume aufweist. Das Rohr wird mittels einer Vielzahl von Bahnen und Mini-Bahnen, die zusammen eine innere Schicht bilden, der Mittel-/Zwischenschicht und einer äußeren Schicht hergestellt. Eine Schicht hat eine oder mehrere Lagen von Bahnen oder Mini-Bahnen. Noch detaillierter, jede Mittelschicht umfasst eine Anzahl von Mini-Bahnen, die mit Lücken zwischen den benachbarten Mini-Bahnen spiralförmig gewickelt sind. Des Weiteren sind die Mittellagen mit jeder anderen radial ausgerichtet oder derart ausgebildet, dass die Lücken jeder Schicht einen Hohlraum bilden. Jeder Hohlraum hat eine radiale Höhe, die im Wesentlichen gleich der radialen Höhe der kombinierten Mittellagen oder der Mittelschicht ist. In dem spiral gewickelten Rohr werden in der Mittelschicht zwar Hohlräume durch den besonderen Wicklungsprozess eingebracht, erfordern aber mehrfache Wicklungen von mehreren Bahnen, was einen relativ größeren Aufwand bedeutet.
• Um eine einfache Überbrückung einer großen Hülsenwandungsdicke zu erreichen, müssen bei der gelochten Bahn gemäß der Druckschrift US 6 815 022 B2 bezüglich der einzelnen Bahndicken entsprechend viele Bahnen übereinander verklebt werden. Das trifft auch auf das spiral gewickelte Rohr in der Druckschrift WO 2007/033017 A1 zu. Der Hohlraum in dem spiral gewickelten Rohr weist einen schraubenförmigen, durchgängigen Hohlraum auf und stellt somit keinen in sich geschlossenen Hohlraum dar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein versteiftes Hohlprofil und ein Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen anzugeben, die derart ausgebildet sind, dass die mechanischen Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Steifigkeit) von Hohlprofilen verbessert werden können. Es soll möglich sein, relativ kostengünstig und effizient Hohlprofile herzustellen. Auch sollen die elastomechanischen Eigenschaften, vorrangig in Bezug auf Biegung und radiale Stauchung von Hohlprofilen verschiedenen Querschnitts, wesentlich erhöht werden.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 9 und 17 gelöst. Das versteifte Hohlprofil weist zumindest eine profilprägende Grundschicht, darauf eine Mittelschicht und abschließend eine Deckschicht auf, wobei die profilprägende Grundschicht als Träger zur Hohlprofil-Herstellung mittels Wickelns dient und die aus mindestens einer Lage einer ersten Werkstoffbahn besteht und wobei die Deckschicht mindestens eine Lage einer zweiten Werkstoffbahn enthält, wobei die erste Werkstoffbahn und die zweite Werkstoffbahn aus einer oberseitigen Breitfläche und einer unterseitigen Breitfläche und dazu randseitigen Schmalflächen bestehen,
  wobei zwischen der Grundschicht und der Deckschicht als Mittelschicht eine Hohlraummittellage eingebracht ist, wobei die Hohlraummittellage aus einer schräg gewickelten, Hohlräume aufweisenden Kern-/Hohlraum-Bahn, die jeweils an beiden Rändern eine Kernschmalfläche aufweist, besteht, wobei bei der der vorhergehenden Bahnwicklung auf Stoß in Form einer Bahnschraubfigur nachfolgenden Bahnwicklung die sich gegenüberliegenden Kernschmalflächen aneinandergefügt sind, wodurch sich die Hohlraummittellage als eine Lage-Struktur zwischen der Grundschicht und der Deckschicht ausbildet,
  wobei die Deckschicht zumindest eine erste innere Lage aus einer Zug-Werkstoffbahn enthält, auf der die Hohlraummittellage in Form einer gewickelten Kern-/Hohlraum-Bahn fixiert ist, die in den Breitflächen querschnittbezogen Hohlräume und an den Kernschmalflächen längsschnittbezogen versetzte Kernwandungen aufweisen, und
  wobei eine letzte äußere Lage der Grundschicht an die Zug-Werkstoffbahn fixierte Hohlraummittellage angefügt ist,
  wobei gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1
  die Kern-/Hohlraum-Bahn als eine mit Hohlraum ausgeführte Waben aufweisende Wabenbahn mit Wabenbahn-Schmalflächen und Wabenbahn-Breitflächen ausgebildet ist,
  wobei mit der Hohlraummittellage durch eine Verbindung der Bahnschraubfigur zu einer Lagezylinderfigur eine geschlossene Lage-Struktur entsteht und eine Trennung von Zugspannungen und Druckspannungen hervorruft, wobei entstehende Zugspannungen in die Zug-Werkstoffbahn, die zur ersten Lage der Deckschicht ausgebildet ist, und entstehende Druckspannungen in die Wabenbahn der Hohlraummittellage verlagert sind, und
  wobei die versteifte Lage-Struktur der Wabenbahn für die Hohlraummittellage ausgebildet ist, indem durch einen Überstand der Zug-Werkstoffbahn über die randseitige Wabenbahn-Schmalfläche der Wabenbahn hinaus und durch einen dem Überstand der Zug-Werkstoffbahn entsprechenden Überstand an der anderen randseitigen Wabenbahn-Schmalfläche der Wabenbahn eine Überstands-Überlagerungsverbindung vorhanden ist.
• Eine geschlossene Lage-Struktur der Wabenbahn für die Hohlraummittellage kann ausbildet sein, indem durch einen Überstand der Wabenbahn-Schmalfläche am Rand der Wabenbahn der Hohlraummittellage über die Zug-Werkstoffbahn hinaus die sich nebeneinander befindlichen Wabenbahn-Schmalflächen infolge von hohlraumstrukturbedingten versetzten Wabenwandungen ineinander verhakt sind, wenn auf Spaltstoß der Zug-Werkstoffbahn gewickelt ist, wobei sich die Wabenwandungen der sich gegenüberliegenden, aus den Wabenwandungen der Wabenbahn bestehenden Wabenbahn-Schmalflächen miteinander vorhakt sind.
• Die einzelnen Lagen der Grundschicht und die einzelnen Lagen der Deckschicht können spiralgewickelt und/oder kreuzgewickelt sein, wobei sich in den Schichten achsparallele Werkstoffbahnen durch einen separaten achsparallelen Überlagerungsprozess zu den spiralgewickelten und/oder kreuzgewickelten Werkstoffbahnen befinden können.
• Für einzelne Lagen können Verstärkungswerkstoffe aus Textil-, Synthese-, Natur- oder Mineralfaser bzw. Gewebe oder Matten mit in einer dem Spannungsfluss angepassten Ausrichtung eingesetzt sein, wobei die Werkstoffbahnen sowohl in der Grundschicht und in der Deckschicht als auch außen auf die Deckschicht eingebracht und/oder aufgebracht sind.
• Die Schichten können aus mindestens einer Werkstoffbahn bestehen, wobei Werkstoffe wie Papier, Pappe, Holz, Furnier, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, Textilien, Gewebe oder Metalle miteinander eingesetzt sind.
• Dabei können Grundschicht und die Deckschicht durch Einbringen bestimmter Folien (z. B. Kunststoff- oder Aluminiumfolien) oder durch Oberflächenbehandlung veredelt sein.
• Die Wabenbahn kann aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall bestehen.
• Die Hohlraumform der Wabenbahn kann eine sechseckige Wabenform aufweisen.
• Das Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen mit mindestens einer Grundschicht, einer Mittelschicht und einer Deckschicht wird unter Einsatz mindestens eines zur Achse eines feststehenden Wickeldorns bahnwinkeleingestellten Wickelvorgangs zum
• a. Herstellen der Grundschicht mit einem Wickelkopf durch das bahnwinkeleingestellte Bahnwickeln um einen feststehenden Wickeldorn durchgeführt und weist gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 9 zumindest folgende weitere Schritte auf:
• b. Aufbringen und Fixieren einer Wabenbahn einer Hohlraummittellage als Mittelschicht auf eine Zug-Werkstoffbahn der Deckschicht und
• c. bahnwinkeleingestelltes Wickeln der Zug-Werkstoffbahn der Deckschicht und der gemeinsam mit der darauf fixierten Wabenbahn zur Ausbildung der Hohlraummittellage auf die Grundschicht.
• Mit dem Verfahren kann eine kontinuierliche Herstellung des versteiften Hohlprofils durchgeführt werden, nachdem die Wabenbahn der Hohlraummittellage auf die Zug-Werkstoffbahn aufgebracht und fixiert wird und danach radial nach innen gerichtet der Grundschicht zugeführt wird.
• Das Verfahren umfasst im Detail folgende Schritte:
• – Formung der Grundschicht durch einen ersten Wickelkopf, dem Treibrollen zugeordnet sind, die die zur Grundschicht gewickelten Werkstoffbahnen auf den Wickeldorn in Richtung der Achse des Wickeldorns mittels Durchrutschen in Drehbewegungsrichtung verschieben,
• – Zuführung der Zug-Werkstoffbahn der Deckschicht im Verbund mit der Wabenbahn der Hohlraummittellage sowie wahlweise weiterer Deckbahnen,
• – Fixierung weiterer Werkstoffbahnen der Deckschicht infolge von Bahnspannung oder von Zugkräften, die an den Lagen der Deckschicht wirken, wobei die Werkstoffbahnen der Deckschicht abschließend aufgebracht werden.
• In dem Verfahren kann wahlweise ein zweiter Wickelkopf eingesetzt werden, dem mindestens zwei Treibrollen zugeordnet werden, von denen die Werkstoffbahnen der Deckschicht kombiniert mit der Wabenbahn der Hohlraummittellage aufgetragen werden und die die zur Deckschicht gewickelten Werkstoffbahnen gemeinsam mit der Grundschicht und der Hohlraummittellage in Richtung rutschend verschieben.
• Die einzelnen Werkstoffbahnen der Lagen zur Ausbildung der Schichten können dem feststehenden Wickeldorn von unten oder oben je nach Vorgang der Klebstoffbeschichtung zugeführt werden.
• Im Fall einer Zuführung der Werkstoffbahnen kann eine Beschichtung mit Klebstoff der Breitflächen der Werkstoffbahnen durchgeführt werden.
• Zur Durchführung des Verfahrens kann des Weiteren eine Integration eines Moduls durchgeführt werden, welches das Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen vor oder während des Spiralwickelns oder Kreuzwickelns ermöglicht, so dass die Werkstoffbahnen in die Lagen eingebettet werden.
• Das durch die Wickelköpfe verursachte Durchrutschen über den feststehenden Wickeldorn während des Wickelns und das durch das Modul bezogene achsparallele Bahnaufbringen werden mittels einer Steuer/Regeleinheit, die mit den Wickelköpfen und deren Treibrolle und wahlweise mit dem Modul und dessen Werkstoffrollen in Verbindung steht, gesteuert/geregelt, wobei die Dicke der Grundschicht, die Dicke der Deckschicht, die Stärke der Hohlraummittellage sowie die Drehzahlen der vorhandenen Treibrollen und Werkstoffrollen bei der Steuerung und/oder Regelung zur Ausbildung einer kontinuierlichen Herstellung eines versteiften Hohlprofils berücksichtigt werden.
• Das Modul zum Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen während des geneigten Wickelns in einer Wickelmaschine zur Herstellung eines Hohlprofils mit einem feststehenden Wickeldorn und zumindest einem Wickelkopf nach dem vorgenannten Verfahren
  weist gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 17
  zumindest zwei umlaufende Werkstoffrollen auf, deren Geschwindigkeit in Umlaufrichtung synchron zur axial verschiebenden Drehbewegung der Grundschicht auf dem feststehenden Wickeldorn geregelt wird,
  wobei von den umlaufenden Werkstoffrollen achsparallele Werkstoffbahnen abgewickelt werden, welche durch ein Überwickeln von Lagen fixiert werden,
  wobei die Zufuhr als auch die Anzahl der achsparallelen Werkstoffbahnen entsprechend der späteren Position im radialen Lagenaufbau oder Schichtaufbau des Hohlprofils variiert werden,
  wodurch mehrere Lagen mittels achsparalleler Werkstoffbahnen verarbeitet und separat in den Bereich der Grundschicht und/oder in den Bereich der Deckschicht eingebracht werden.
• Der Einsatzzweck der erfindungsgemäßen Hohlprofile spiegelt die derzeitigen Verwendungszwecke von spiralgewickelten Rohren wieder:
• • Verpackung
• • Wickelkerne für verschiedenste Anwendungen, z. B. Haushaltsfolien, Papier, Metall
• • Bauwesen, z. B. Verschalung zum Betonguss
• • Lebensmittelindustrie, z. B. Dönerspieße
• • konstruktiver Einsatz, z. B. im Möbelbau, Messebau, fliegende Bauten
• Durch die Verwendung von spiralgewickelten Hohlprofilen mit Hohlraummittellage können verbesserte elastomechanische Eigenschaften erreicht werden, was den Einsatz für bestimmte Anwendungen erleichtert.
• Weiterbildungen der Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.
• Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 einen Schichtaufbau eines Hohlprofils mit einer Grundschicht, einer Mittelschicht und einer Deckschicht im Querschnitt nach dem Stand der Technik,
• 2 einen Teil einer Maschine mit zwei Wickelstationen zur Herstellung von Hohlprofilen gemäß 1 nach dem Stand der Technik,
• 3 einen Schichtaufbau eines mit einer Hohlraummittellage versteiften erfindungsgemäßen Hohlprofils im Querschnitt,
• 4 einen Lagenaufbau der einzelnen Schichten mit dargestellter Überwicklung der einzelnen Lagen im Längsschnitt mit einer Grundschicht, einer erfindungsgemäßen Hohlraummittellage und einer Deckschicht (mit einer achsparallelen Werkstoffbahn in der Deckschicht),
• 5 einen perspektivischen Teil einer Wabenbahn mit Hohlräumen auf den Breitflächen und mit Wabenbahn-Schmalflächen zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Hohlraummittellage zwischen Grundschicht und Deckschicht,
• 6 einen erfindungsgemäßen Teil einer Wickelmaschine zur Herstellung eines Hohlprofils mit zwei Wickelköpfen zur Herstellung von erfindungsgemäßen Hohlprofilen mit einer Hohlraummittellage (im Beispiel: Wabenbahnen),
• 7 eine seitliche Ansicht I-I längs der Achse des Wickeldorns nach 6 auf einen ersten Wickelkopf mit der Ausbildung der Grundschicht als eine weiterverarbeitbare Grundhülse,
• 8 eine seitliche Ansicht II-II längs der Achse des Wickeldorns nach 6 auf einen zweiten Wickelkopf mit der Ausbildung der Hohlraummittellage und der Deckschicht auf eine auf dem Wickeldorn durchgerutschte und als Grundhülse ausgebildete Grundschicht und
• 9 eine Maschinenausbildung mit einem Modul zum Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen, wobei das Modul beispielhaft zwischen den beiden Wickelköpfen nach 6 angeordnet ist.
• Im Folgenden werden die 3, 4 und 5 gemeinsam betrachtet. In 3 ist ein erfindungsgemäßes versteiftes Hohlprofil 1 dargestellt, das zumindest eine profilprägende Grundschicht 2, darauf eine Mittelschicht 5 und abschließend eine Deckschicht 3 aufweist, wobei die profilprägende Grundschicht 2 als Träger zur Hohlprofil-Herstellung mittels Wickelns dient und die aus mindestens einer Lage einer ersten Werkstoffbahn 4 – Grundbahn – besteht und wobei die Deckschicht 3 mindestens eine Lage einer zweiten Werkstoffbahn 8 – Deckbahn – enthält, wobei die erste Werkstoffbahn 4 und die zweite Werkstoffbahn 8 aus einer oberseitigen Breitfläche und einer unterseitigen Breitfläche und dazu randseitigen Schmalflächen bestehen,
  wobei zwischen der Grundschicht 2 und der Deckschicht 3 als Mittelschicht 5 eine Hohlraummittellage 6 eingebracht ist, wobei die Hohlraummittellage 6 aus einer schräg gewickelten, bahnwinkeleingestellten Kern-Bahn, die jeweils an beiden Rändern eine Kernschmalfläche aufweist, besteht, wobei bei der der vorhergehenden Bahnwicklung auf Stoß in Form einer Bahnschraubfigur nachfolgenden Bahnwicklung die sich gegenüberliegenden Kernschmalflächen aneinandergefügt sind, wodurch sich die Hohlraummittellage 6 als eine Lage-Struktur zwischen der Grundschicht 2 und der Deckschicht 3 ausbildet,
  wobei die Deckschicht 3 zumindest eine erste innere Lage 33 als eine Zug-Werkstoffbahn 7 enthält, wie in 4 gezeigt ist, auf der die Hohlraummittellage 6 in Form einer gewickelten Kern-Bahn fixiert ist, die gemäß 5 an den Breitflächen querschnittbezogen Hohlräume 44 und an den Kernschmalflächen längsschnittbezogen versetzte Kernwandungen aufweisen, und
  wobei eine letzte äußere Lage 34 der Grundschicht 2 an die Zug-Werkstoffbahn 7 fixierte Hohlraummittellage 6 angefügt ist.
• Erfindungsgemäß ist die Kern-Bahn als eine mit Hohlraum 44 ausgeführte Waben aufweisende Wabenbahn 9 mit Wabenbahn-Schmalflächen 40, 43 und Wabenbahn-Breitflächen ausgebildet.
• Die Zug-Werkstoffbahn 7 als Bahn der ersten inneren Lage 33 der Deckschicht 3 nimmt die bei Belastung infolge des Wickelns entstehenden Zugspannungen auf und
  die infolge des Wickelns gleichzeitig entstehenden Druckspannungen sind in die gewickelte Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 verlagert.
• Dabei kann die Anzahl der Lagen 30, 11, 32, 33 der Deckschicht 3 und die Anzahl der Lagen 34, 35, 36, 37 der Grundschicht 2 gleich sein, die die Hohlraummittellage 6 schichtbezogen umgeben.
• Im Beispiel gemäß 4 bestehen die Grundschicht 2 und die Deckschicht 3 aus vier Lagen 30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37. Die Anzahl der Lagen 30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37 kann je Schicht 2, 3 beliebig variiert werden und kann zwischen den Schichten 2, 3 differieren. In 4 ist der Lagenaufbau im Längsschnitt mit den einzelnen Werkstoffbahnen 4, 8 jeder Lage 30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37 dargestellt. Der Lagenaufbau der einzelnen Schichten 2, 3 mit dargestellter Überwicklung der einzelnen Lagen 30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37 ist im Längsschnitt und mit einer achsparallelen Werkstoffbahn 11 in der Deckschicht 3 dargestellt. Die Werkstoffbahnen 4, 8 jeder einzelnen Lage 30, 32, 33; 34, 35, 36, 37 können auf Stoß, mit Überstand 13 oder mit Spalt gewickelt werden. Wichtig beim Überwickeln der Lagen 30, 32, 33; 34, 35, 36, 37 ist, dass ein optimal verteilter Fächeraufbau der Lagen 30, 32, 33; 34, 35, 36, 37 eingestellt ist. Dadurch soll erreicht werden, dass jede folgende Lage die vorhergehende Lage so überwickelt, dass nie zwei übereinanderliegende Lagen mit Spalt auf Spalt, immer versetzt gewickelt werden. Dies gilt auch für zwei aufeinanderliegende Lagen zweier unterschiedlicher Schichten 2, 5 und 5, 3.
• Erfindungsgemäß entsteht mit der Hohlraummittellage 6 durch eine Verbindung der Bahnschraubfigur zu einer Lagezylinderfigur eine geschlossene Lage-Struktur und ruft eine Trennung von Zugspannungen und Druckspannungen hervor, wobei bei der Wicklung entstehende Zugspannungen in die Zug-Werkstoffbahn 7, die zur ersten Lage 33 der Deckschicht 3 ausgebildet ist, verlagert sind, wobei die an der Wabenbahn 9 fixierte Zug-Werkstoffbahn 7 die bei der Wicklung entstehende Zugspannung aufnimmt, und wobei bei der Wicklung entstehende Druckspannungen in die Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 verlagert sind, und
  wobei eine Lage-Struktur der Wabenbahn 9 für die Hohlraummittellage 6 ausgebildet ist, indem beim Wickeln durch einen Überstand 13 der Zug-Werkstoffbahn 7 über die randseitige Wabenbahn-Schmalfläche 40 der Wabenbahn 9 hinaus und durch einen dem Überstand 13 der Zug-Werkstoffbahn 7 entsprechenden Überstand 41 an der anderen randseitigen Wabenbahn-Schmalfläche 43 der Wabenbahn 9 beim Wickeln eine Überstands-Überlagerungsverbindung vorhanden ist, wie in 6 gezeigt ist, die einen erfindungsgemäßen Teil 60 einer Wickelmaschine zur Herstellung eines Hohlprofils 1 mit zwei Wickelköpfen 15, 17 zur Herstellung von erfindungsgemäßen Hohlprofilen 1 mit einer Hohlraummittellage 6, im Beispiel aus Wabenbahnen 9 bildet.
• Es kann sich eine geschlossene Lage-Struktur der Wabenbahn 9 für die Hohlraummittellage 6 ausbilden, indem, wie in 6 gezeigt ist, durch einen Überstand 41 einer Wabenbahn-Schmalfläche 43 am Rand der Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 über die Zug-Werkstoffbahn 7 hinaus die sich bei dem Wickeln nebeneinander befindlichen Wabenbahn-Schmalflächen 40, 43 infolge von kernstrukturbedingten versetzten Wabenwandungen 45 ineinander verhakt sind, wenn z. B. auf Spaltstoß der Zug-Werkstoffbahn 7 gewickelt ist, wobei sich die Wabenwandungen 45 der in dem sich die beim Wickeln gegenüberliegenden, aus den Wabenwandungen 45 der Wabenbahn 9 bestehenden Wabenbahn-Schmalflächen 40, 43 miteinander verhakt sind.
• Die einzelnen Lagen 34, 35, 36, 37 der Grundschicht 2 und die einzelnen Lagen 30, 11, 32, 33 der Deckschicht 3 können spiralgewickelt und/oder kreuzgewickelt sein, wobei sich, wie in 9 gezeigt, in den Schichten 2, 3 achsparallele Werkstoffbahnen 11, 12 durch einen separaten achsparallelen Überlagerungsprozess zu den spiralgewickelten und/oder kreuzgewickelten Werkstoffbahnen 4, 8 befinden können.
• Für einzelne Lagen 30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37 können Verstärkungswerkstoffe aus Textil-, Synthese-, Natur- oder Mineralfaser bzw. Gewebe oder Matten mit in einer dem Spannungsfluss angepassten Ausrichtung eingesetzt sein, wobei die Werkstoffbahnen 4, 8 sowohl in der Grundschicht 2 und in der Deckschicht 3 als auch außen auf die Deckschicht 3 eingebracht und/oder aufgebracht sind.
• Die Schichten 2, 3 können aus mindestens einer Werkstoffbahn 4, 8 bestehen, wobei Werkstoffe wie Papier, Pappe, Holz, Furnier, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, Textilien, Gewebe oder Metalle miteinander eingesetzt sein können.
• Auch die Grundschicht 2 und die Deckschicht 3 können durch Einbringen bestimmter Folien (z. B. Kunststoff- oder Aluminiumfolien) oder durch Oberflächenbehandlung veredelt sein.
• Die Hohlraummittellage 6 kann mit einer versteifenden Struktur ausgebildet sein und aus mindestens einer Wabenbahn 9 mit geometrisch figürlicher Kernform aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall bestehen.
• Die geometrisch figürliche Wabenbahn 9 aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall kann mit in 5 dargestellten sechseckigen Wabenformen versehen sein. Es können aber auch andere geometrisch figürliche Wabenbahnen 9 vorgesehen sein. Wesentlich dabei ist es, dass die zu den Hohlräumen 44 vertikal gerichteten Versteifungs-Wabenwandungen 45 mit der Möglichkeit ausgestattet sind, die Hohlräume 44 zumindest in Richtung zur Grundschicht 2 beim Herstellen variieren zu können.
• Als Werkstoffe für die Hohlraummittellage 6 können Papier, Pappe, Karton, Metalle oder Kunststoffe, eingesetzt sein und entsprechend der eingesetzten Werkstoffe und der Form der Wabenbahn 9 eine Anpassung der Fügeprozesse mit Kleben, Schweißen, Löten oder Verhaken vorgesehen sein.
• Das in einem in 6 dargestellten Teil 60 einer Wickelmaschine ablaufende Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen 1 mit mindestens einer Grundschicht 2, einer Mittelschicht 5 und einer Deckschicht 3 unter Einsatz mindestens eines zur Achse 28 eines feststehenden Wickeldorns 14 bahnwinkeleingestellten Wickelvorgangs führt durch
• a. ein Herstellen der Grundschicht 2 mit einem Wickelkopf 15 durch das bahnwinkeleingestellte Bahnwickeln um einen feststehenden Wickeldorn 14 und erfindungsgemäß durch
• b. ein Aufbringen und ein Fixieren einer Wabenbahn 9 einer Hohlraummittellage 6 als Mittelschicht 5 auf eine Zugbahn 7 der Deckschicht 3 und
• c. ein bahnwinkeleingestelltes Wickeln der Zug-Werkstoffbahn 7 der Deckschicht 3 und der gemeinsam mit der darauf fixierten Wabenbahn 9 zur Ausbildung der Hohlraummittellage 6 auf die Grundschicht 2.
• In 7 ist eine seitliche Ansicht in Richtung I-I längs der Achse 28 des Wickeldorns 14 nach 6 auf einen ersten Wickelkopf 15 mit der Ausbildung der Grundschicht 2 als eine Grundhülse dargestellt.
• In 8 ist eine seitliche Ansicht in Richtung II-II längs der Achse 28 des Wickeldorns 14 nach 6 auf einen zweiten Wickelkopf 17 mit der Ausbildung der Hohlraummittellage 6 und der Deckschicht 3 auf eine auf dem Wickeldorn 14 durchgerutschte und als Grundhülse ausgebildete Grundschicht 2 dargestellt. In der 8 ist das Prinzip des Spiralwickelns mit Zufuhr der Hohlraummittellage 6 über den Wickeldorn 14 angegeben, wobei das Applizieren des Klebstoffs 27 sowohl über die Walzen (Einzelleimwerke) 24, 25 oder über eine Rakel (nicht eingezeichnet) durchgeführt werden kann.
• Das Verfahren kann eine kontinuierliche Herstellung des versteiften Hohlprofils 1 durchführen, nachdem die Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 auf eine Zug-Werkstoffbahn 7 aufgebracht und fixiert wird und danach radial nach innen gerichtet der Grundschicht 2 zugeführt wird.
• Das Verfahren in den 6, 7, 8 sowie 9 kann im Grunde im Detail folgende Schritte durchführen:
• – Formung der Grundschicht 2 durch einen ersten Wickelkopf 15, dem Treibrollen 20, 21 zugeordnet sind, die die zur Grundschicht 2 gewickelten Grundbahnen 4 auf den Wickeldorn 14 in Richtung 29 der Achse 28 des Wickeldorns 14 mittels Durchrutschen in Drehbewegungsrichtung 31 verschieben,
• – Zuführung der Zug-Werkstoffbahn 7 der Deckschicht 3 im fixierten Verbund mit der Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 sowie wahlweise weiterer Deckbahnen 8,
• – Fixierung weiterer Deckbahnen 8 infolge Bahnspannung oder der Zugkräfte, die an den Lagen 30, 11, 32, 33 der Deckschicht 3 wirken, wobei die Deckbahnen 8 abschließend aufgebracht werden.
• Dabei kann wahlweise ein zweiter Wickelkopf 17 eingesetzt werden, dem mindestens zwei Treibrollen 22, 23 zugeordnet werden, von denen die Deckbahnen 8 der Deckschicht 3 kombiniert mit der Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 aufgetragen werden und die die zur Deckschicht 3 gewickelten Deckbahnen 8 gemeinsam mit der Grundschicht 2 und der Hohlraummittellage 6 in Richtung 29 rutschend verschieben.
• Die einzelnen Bahnen der Lagen 30, 32, 33; 34, 35, 36, 37 können zur Ausbildung der Schichten 2, 5, 3 dem feststehenden Wickeldorn 14 von unten (wie in den 6, 9 gezeigt) oder von oben je nach Vorgang der Klebstoffbeschichtung zugeführt werden.
• Im Fall einer Zuführung der Bahnen 7, 9 und der Lage 34 kann eine Beschichtung mit Klebstoff 27 der Breitflächen der Bahnen 7, 9 und der Lage 34 durchgeführt werden.
• Um die Festigkeit des versteiften Hohlprofils zu verbessern, kann eine Integration eines Moduls 10 erfolgen, welches das Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12 vor oder während des Spiralwickelns oder Kreuzwickelns der Grundbahnen 4 und/oder der Deckbahnen 8 ermöglicht, so dass die Werkstoffbahnen 11, 12 in die Lagen z. B. 30 und 32 der Deckschicht 3 eingebettet werden können.
• Das durch die Wickelköpfe 15, 17 verursachte Durchrutschen über den feststehenden Wickeldorn 14 während des Wickelns und das durch das Modul bezogene achsparallele Bahnaufbringen kann mittels einer Steuer/Regeleinheit (nicht eingezeichnet), die mit den Wickelköpfen 15, 17 und deren Treibrollen 20, 21 und 22, 23 und wahlweise mit dem Modul 10 und dessen Werkstoffrollen 18, 19 in Verbindung steht, gesteuert/geregelt werden wobei die Dicke der Grundschicht 2, die Dicke der Deckschicht 3, die Stärke der Hohlraummittellage 6 sowie die Drehzahlen der vorhandenen Treibrollen 20, 21 und 22, 23 und Werkstoffrollen 18, 19 bei der Steuerung und/oder Regelung zur Ausbildung einer kontinuierlichen Herstellung eines versteiften Hohlprofils 1 berücksichtigt werden.
• Das Modul 10 zum Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12 während des geneigten Wickelns in einer Wickelmaschine zur Herstellung eines Hohlprofils 1 mit einem feststehenden Wickeldorn 14 und zumindest einem Wickelkopf 15 weist zumindest zwei umlaufende Werkstoffrollen 18, 19 auf, deren Geschwindigkeit in zum Wickeldorn 14 bezogenen Umlaufrichtung 26 synchron zur axial verschiebenden Drehbewegung 31 der Grundschicht 2 auf dem feststehenden Wickeldorn 14 geregelt wird,
  wobei von den umlaufenden Werkstoffrollen 18, 19 achsparallele Werkstoffbahnen 11, 12 abgewickelt werden, welche durch ein Überwickeln der Lage 30 (in 4) fixiert werden,
  wobei die Zufuhr als auch die Anzahl der achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12 entsprechend der späteren Position im radialen Lagenaufbau oder Schichtaufbau des Hohlprofils 1 variiert werden,
  wodurch mehrere Lagen mittels achsparalleler Werkstoffbahnen 11, 12 verarbeitet und separat in den Bereich der Grundschicht 2 und/oder in den Bereich der Deckschicht 3 eingebracht werden.
• Die einzelnen Wabenbahnen 9 der Hohlraummittellage 6 können durch Kleben zu Fügen aneinandergefügt sein, wodurch sich eine geschlossene innere Struktur zwischen den Grundschicht 2 und Deckschicht 3 ausbildet.
• Die Grundschicht 2 kann aus einer beliebigen Anzahl von Werkstoffbahnen 4 bestehen, im Beispiel (s. 3, 4) aus vier Lagen 34, 35, 36, 37. Auf diese Grundschicht 2 wird im Weiteren eine Mittelschicht 5 aufgebracht, die sogenannte erfindungsgemäße Hohlraummittellage 6 mit der Wabenbahn 9. Um im Verfahren die Mittelschicht 5 zu fixieren, wird die erste Lage 33 der Deckschicht 3 als Zug-Werkstoffbahn 7 verwendet, um eine eventuelle Sattelbildung der Mittelschicht 5 zu verhindern. Die Deckschicht 3 an sich kann ebenfalls aus einer beliebigen Anzahl von Werkstoffbahnen 8 bestehen, wobei hier die Anforderungen an die Oberfläche des Profils (z. B. Optik oder Haptik) mit beachtet werden müssen. Die Mittelschicht 5 und Deckschicht 3 werden über einen zweiten Wickelkopf 17 geformt und auf der hülsenartigen Grundschicht 2 fixiert (s. 6 bis 9). Im Fortfolgenden wird die kontinuierliche hergestellte Endloshülse auf Länge zugeschnitten (nicht in 6 dargestellt).
• Um eine möglichst hohe Festigkeit als auch Steifigkeit des Profils (z. B. bei Biegung oder radialer Stauchung) zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn der Lagenaufbau der Deckschicht 3 und Grundschicht 2 möglichst symmetrisch ist. Voraussetzung dafür ist eine symmetrische fächerförmige Zufuhr der einzelnen Werkstoffbahnen 4, 8 zum Wickeldorn 14. Auch bei der Zuführung der Mittelschicht 3 sollte ein Wickeln von Spalt auf Spalt vermieden werden. Die überwickelten Lagen der Schichten 2, 5, 3 ergeben einen Aufbau, wie er im Längsschnitt in 4 dargestellt wird.
• Es können über ein in 9 dargestelltes optionales Modul 10 achsparallele Werkstoffbahnen 11, 12 im Verfahren des Spiralwickelns eingebracht werden. Für das Wickeln mit orthotropen Werkstoffen (z. B. Papier oder Holz) können dadurch Vorzugsrichtungen von bestimmten Eigenschaften (u. a. Zugfestigkeit) genutzt werden, um eine höhere Festigkeit und Steifigkeit zu erreichen.
• Fortfolgend besteht zur Festigkeits- und Steifigkeitsverbesserung die Möglichkeit, die einzelnen Wabenbahnen 9 der Hohlraummittellage 6 durch z. B. Kleben der Schmalflächen zu fügen. Dadurch entsteht eine quasi geschlossene innere Struktur zwischen den Grundschicht 2 und der Deckschicht 3. Dieser Effekt kann angenähert auch dadurch erreicht werden, indem durch den Überstand 41 der Hohlraummittellage 6 über die Zug-Werkstoffbahn 7 eine Art Verhaken der Wabenbahn-Schmalflächen 40, 43 ineinander passiert.
• Eine weitere Möglichkeit zur Festigkeits- und Steifigkeitsverbesserung, vor allem bei Torsion des Hohlprofils 1, besteht im Kreuzwickeln der einzelnen Lagen der Grundschicht 2 und der Deckschicht 3. Das Kreuzwickeln von einzelnen Lagen ist in einer Maschinenausführung in 6 nicht dargestellt.
• Um die Festigkeitseigenschaften wie z. B. Stabilität gegen Außendruck, Durchbiegung und Innendruck zu verbessern, besteht die Möglichkeit, für einzelne Lagen Verstärkungsmaterialien zu verwenden. Dabei können Textil-, Synthese- oder Mineralfaser bzw. Gewebe oder Matten in einer dem Kraftfluss angepassten Ausrichtung verwendet werden. Diese Lagen können sowohl in der Grundschicht und Deckschicht als auch außen auf die Deckschicht ein- bzw. aufgebracht werden.
• Um die Eigenschaften wie Feuchtigkeitsbeständigkeit, Fettundurchlässigkeit, physiologisch unbedenklich und chemisch unbedenklich Farbechtheit der Oberfläche etc. zu beeinflussen, besteht die Möglichkeit der Veredlung der Grundschicht 2 und Deckschicht 3. Dies kann durch Einbringen bestimmter Folien (z. B. Kunststoff- oder Aluminiumfolien) oder das Aufbringen von Lackschichten, bzw. Imprägnierungen geschehen.
• Zur Erhöhung der Steifigkeit wird bei der Herstellung von Hohlprofilen verschiedenen Querschnitts in den Wandquerschnitt eine Hohlraummittellage 6 mit einer versteifenden Struktur eingebracht, ähnlich einer dreischichtigen Leichtbau-Verbund-Platte im ebenen Fall. Die Hohlraummittellage 6 kann dabei aus Werkstoffen wie z. B. Waben, Kunststoff oder Metall bestehen. Dadurch ist es möglich, z. B. bei spiralgewickelten Papier- oder Kartonhülsen diese Mittellage als Substitution bisheriger Papier- oder Kartonbahnen einzubringen.
• Zur Herstellung solcher Hohlprofile 1 wird beispielhaft das Spiralwickelverfahren eingesetzt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Hohlprofile 1 mit einer Hohlraummittellage 6 kontinuierlich herzustellen. Bei der Herstellung der Deckschichten der Hohlprofile 1 besteht die Option, kreuzgewickelte Deckschichtlagen zur Erhöhung der Biegefestigkeit aufzubringen.
• Erfindungsgemäß wird eine kontinuierliche Herstellung von Hohlprofilen 1 mit Hohlraummittellage 6 angegeben. Dabei wird im Spiralwickelverfahren auf eine Art Zug-Werkstoffbahn 7 zunächst die Wabenbahn 9 appliziert und im Folgenden um den Wickeldorn 14 gewickelt. Die dabei entstehenden Verformungskräfte (Sattelbildung) sollen dabei von der Zug-Werkstoffbahn 7 aufgenommen werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren der Herstellung als auch das versteifte Hohlprofil an sich kann für die unterschiedlichsten Materialien, z. B. Papier, Pappe, Karton, Metalle oder Kunststoffe, eingesetzt werden. Entsprechend der verwendeten Werkstoffe sind die Fügeprozesse anzupassen, z. B. Kleben, Schweißen oder Löten.
• Der wesentliche Vorteil der versteiften Hohlprofile 1 mit Hohlraummittellage 6 besteht in der Erhöhung der Biegesteifigkeit und Biegefestigkeit als auch des Scheitelstauchwiderstandes (auch als radiale Druckfestigkeit oder Flachstauchfestigkeit bezeichnet) bei gleichem Gewicht. Die Erhöhung beruht auf der eingesetzten Struktur der Hohlraummittellage 6, z. B. auf Waben. Durch den mindestens dreischichtigen Wandaufbau des Hohlprofils 1 und der Struktur der Hohlraummittellage 6 wird ein Ausbauchen der Mantelfläche des Hohlprofils 1 behindert. Durch die verbesserten Festigkeitseigenschaften bei gleichem Gewicht besteht die Möglichkeit, Gewicht einzusparen, wenn gleiche Festigkeiten/Steifigkeiten gefordert sind. Neben einer eventuellen Gewichtseinsparung kommt es durch den Herstellungsprozess zu einer Reduzierung des notwendigen Klebstoffes 27, da die flächige Verklebung der substituierten Wickelbahnen entfällt und nur die Hohlraummittellage 6 mit den übrigen Schichten verklebt werden muss.
• Durch das Verwenden einer Hohlraummittellage 6 besteht die Möglichkeit, diese z. B. durch Schäume oder andere Stoffe zu füllen. Dadurch können gezielt Eigenschaften wie Schalldämmung, Dämpfung, Wärmeisolation im Hohlprofil eingestellt werden.
• Neben den spiralgewickelten (theoretisch wäre schraubförmigen richtig) inneren Schichten und äußeren Schichten besteht weiterhin die Möglichkeit, diese Schichten gekreuzt zu wickeln. Ebenfalls ist es möglich, Verstärkungsfasern (Gewebe, Gelege, Matten, Vliese etc.) in diese Schichten mit einzubringen. Die Schichten an sich bestehen aus mindestens einer Bahn, wobei unterschiedlichste Materialien wie z. B. Papier, Pappe/Karton, Holz, Furnier, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, Textilien, Gewebe oder Metalle miteinander zum Einsatz kommen können.
• Durch diese Vielfalt an Materialen des Wandaufbaus können gezielt Eigenschaften im Produkt erreicht werden.
• Das erfindungsgemäße Herstellen solcher Hohlprofile 1 mit Hohlraummittellage 6 ist auf viele Werkstoffe übertragbar, z. B. Holz, Papier, Karton (Pappe), Metall, Kunststoff oder Textilien. Neben dem Fügen der Schichten durch Kleben besteht auch die Möglichkeit, z. B. die Schichten miteinander zu verschweißen oder zu verlöten.
• Bei dem in 6 dargestellten Prinzip des Spiralwickelns mit Hohlraummittellage 6 (im Beispiel mit Waben) wird zunächst durch den ersten Wickelkopf 15 die Grundschicht 2 geformt. Auf diese wird im Fortfolgenden die Zug-Werkstoffbahn 7 mit Hohlraummittellage 6 sowie eventuell weitere Deckbahnen 8 zugeführt, welche dann am zweiten Wickelkopf 17 auf der Grundschicht 2 fixiert werden. Der zweite Wickelkopf 17 kann auch weggelassen werden, dann geschieht das Fixieren der Mittelschicht 5, 6 und der Deckschicht 3 rein durch die Bahnspannung bzw. die Zugkräfte, welche an der Hohlraummittellage 6 der Mittelschicht 5 und der Deckschicht 3 wirken.
• In das Maschinenkonzept von 9 (mit Wabenbahn 9) kann ein Modul 10 integriert sein, welches das Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12 während des Spiralwickelns ermöglicht. Das in 9 dargestellte Modul 10 besteht aus in Richtung 26 umlaufenden Werkstoffrollen 18, 19, deren Umlaufgeschwindigkeit synchron zur Drehbewegung 31 der Grundschicht 2 geregelt wird, was durch eine Steuer/Regeleinheit (nicht eingezeichnet) erfolgen kann.
• Bei der in 9 dargestellten Maschinenausbildung mit Modul 10 zum Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12, wobei die Mittelschicht 5 nicht dargestellt ist, werden von den Treibrollen 20, 21 und 22, 23 Werkstoffbahnen 4, 8 abgewickelt, welche durch ein Überwickeln von spiraligen Lagen fixiert werden. Die Zufuhr als auch die Anzahl der achsparallelen Werkstoffbahnen 11, 12 kann entsprechend der späteren Position im radialen Lagenaufbau bzw. Schichtaufbau des Hohlprofils 1 variieren. Dadurch ist es möglich, mehrere Lagen und diese weiterhin separat in die Grundschicht 2 und/oder in die Deckschicht 3 einzubringen.
• Die einzelnen Lagen oder Schichten 2, 5, 3 können dem feststehenden Wickeldorn 14 von unten oder oben zugeführt werden. In 6 ist der Fall Zuführung von unten dargestellt. Entsprechend der Zuführung der Lagen kann mittels Klebewalzen 24, 38 und 25, 39 eine Klebstoffbeschichtung der Breitflächen der Wabenbahn 9 der Hohlraummittellage 6 durchgeführt werden.
• In einer sich anschließenden Schneidstation wird das fertig gewickelte Hohlprofil 1 entsprechend geforderter Länge aufgeteilt. Dies kann u. a. durch Kreismesser, Quetschmesser oder Kreissägen geschehen (in 3 und in 4 nicht dargestellt.
• Bezugszeichenliste

1

Hohlprofil

2

Grundschicht

3

Deckschicht

4

erste Werkstoffbahn/Grundbahn

5

Mittelschicht

6

Hohlraummittellage

7

Zug-Werkstoffbahn

8

zweite Werkstoffbahn/Deckbahn

9

Wabenbahn

91

Mittelschichtbahn des Standes der Technik

10

Modul

11

achsparallele Werkstoffbahn

12

achsparallele Werkstoffbahn

13

Überstand der Zug-Werkstoffbahn

14

feststehender Wickeldorn

15

erster Wickelkopf

17

zweiter Wickelkopf

18

erste Werkstoffrolle

19

zweite Werkstoffrolle

20

erste Treibrolle

21

zweite Treibrolle

22

dritte Treibrolle

23

vierte Treibrolle

24

erste Klebebeschichtungsrolle

25

zweite Klebebeschichtungsrolle

26

Umlaufrichtung

27

Klebstoff

28

Achse des Wickeldorns

29

Durchrutschrichtung

30

Lage

31

Drehbewegung der Grundschicht 2 zum Durchrutschen

32

Lage

33

Lage

34

Lage

35

Lage

36

Lage

37

Lage

38

Klebewalze

39

Klebewalze

40

Wabenbahn-Schmalfläche

41

Überstand der Wabenbahn

42

Schmalfläche der Zug-Werkstoffbahn

43

Wabenbahn-Schmalfäche

44

Hohlraum

45

Wabenwandung

50

Teil einer Wickelmaschine nach dem Stand der Technik

51

Hohlprofil nach dem Stand der Technik

52

Treibriemen

54

Treibriemen

60

Teil der Wickelmaschine gemäß Erfindung

Claims (17)

1. Versteiftes Hohlprofil (1), aufweisend zumindest eine profilprägende Grundschicht (2), darauf eine Mittelschicht (5) und abschließend eine Deckschicht (3), wobei die profilprägende Grundschicht (2) als Träger zur Hohlprofil-Herstellung mittels Wickelns dient und die aus mindestens einer Lage einer ersten Werkstoffbahn (4) besteht und wobei die Deckschicht (3) mindestens eine Lage einer zweiten Werkstoffbahn (8) enthält, wobei die erste Werkstoffbahn (4) und die zweite Werkstoffbahn (8) aus einer oberseitigen Breitfläche und einer unterseitigen Breitfläche und dazu randseitigen Schmalflächen bestehen, wobei zwischen der Grundschicht (2) und der Deckschicht (3) als Mittelschicht (5) eine Hohlraummittellage (6) eingebracht ist, wobei die Hohlraummittellage (6) aus einer schräg gewickelten, Hohlräume (44) aufweisenden Kern-/Hohlraum-Bahn, die jeweils an beiden Rändern eine Kernschmalfläche aufweist, besteht, wobei bei der der vorhergehenden Bahnwicklung auf Stoß in Form einer Bahnschraubfigur nachfolgenden Bahnwicklung die sich gegenüberliegenden Kernschmalflächen aneinandergefügt sind, wodurch sich die Hohlraummittellage (6) als eine Lage-Struktur zwischen der Grundschicht (2) und der Deckschicht (3) ausbildet, wobei die Deckschicht (3) zumindest eine erste innere Lage (33) aus einer Zug-Werkstoffbahn (7) enthält, auf der die Hohlraummittellage (6) in Form einer gewickelten Kern-/Hohlraum-Bahn fixiert ist, die in den Breitflächen querschnittbezogen Hohlräume (44) und an den Kernschmalflächen längsschnittbezogen versetzte Kernwandungen (45) aufweisen, und wobei eine letzte äußere Lage (34) der Grundschicht (2) an die Zug-Werkstoffbahn (7) fixierte Hohlraummittellage (6) angefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern-/Hohlraum-Bahn als eine mit Hohlraum (44) ausgeführte Waben aufweisende Wabenbahn (9) mit Wabenbahn-Schmalflächen (40, 43) und Wabenbahn-Breitflächen ausgebildet ist, wobei mit der Hohlraummittellage (6) durch eine Verbindung der Bahnschraubfigur zu einer Lagezylinderfigur eine geschlossene Lage-Struktur entsteht und eine Trennung von Zugspannungen und Druckspannungen hervorruft, wobei entstehende Zugspannungen in die Zug-Werkstoffbahn (7), die zur ersten Lage (33) der Deckschicht (3) ausgebildet ist, und entstehende Druckspannungen in die Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) verlagert sind, und wobei die versteifte Lage-Struktur der Wabenbahn (9) für die Hohlraummittellage (6) ausgebildet ist, indem durch einen Überstand (13) der Zug-Werkstoffbahn (7) über die randseitige Wabenbahn-Schmalfläche (40) der Wabenbahn (9) hinaus und durch einen dem Überstand (13) der Zug-Werkstoffbahn (7) entsprechenden Überstand (41) an der anderen randseitigen Wabenbahn-Schmalfläche (43) der Wabenbahn (9) eine Überstands-Überlagerungsverbindung vorhanden ist.
2. Hohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine geschlossene Lage-Struktur der Wabenbahn (9) für die Hohlraummittellage (6) ausbildet, indem durch einen Überstand (41) der Wabenbahn-Schmalfläche am Rand der Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) über die Zug-Werkstoffbahn (7) hinaus die sich nebeneinander befindlichen Wabenbahn-Schmalflächen (40, 43) infolge von hohlraumstrukturbedingten versetzten Wabenwandungen (45) ineinander verhakt sind, wenn auf Spaltstoß der Zug-Werkstoffbahn (7) gewickelt ist, wobei sich die Wabenwandungen (45) der sich gegenüberliegenden, aus den Wabenwandungen (45) der Wabenbahn (9) bestehenden Wabenbahn-Schmalflächen (40, 43) miteinander vorhakt sind.
3. Hohlprofil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen (34, 35, 36, 37) der Grundschicht (2) und die einzelnen Lagen (30, 11, 32, 33) der Deckschicht (3) spiralgewickelt und/oder kreuzgewickelt sind, wobei sich in den Schichten (2, 3) achsparallele Werkstoffbahnen (11, 12) durch einen separaten achsparallelen Überlagerungsprozess zu den spiralgewickelten und/oder kreuzgewickelten Werkstoffbahnen (4, 8) befinden können.
4. Hohlprofil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für einzelne Lagen (30, 11, 32, 33; 34, 35, 36, 37) Verstärkungswerkstoffe aus Textil-, Synthese-, Natur- oder Mineralfaser bzw. Gewebe oder Matten mit in einer dem Spannungsfluss angepassten Ausrichtung eingesetzt sind, wobei die Werkstoffbahnen (4, 8) sowohl in der Grundschicht (2) und in der Deckschicht (3) als auch außen auf die Deckschicht (3) eingebracht und/oder aufgebracht sind.
5. Hohlprofil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (2, 3) aus mindestens einer Werkstoffbahn (4, 8) bestehen, wobei Werkstoffe wie Papier, Pappe, Holz, Furnier, Holzwerkstoffe, Kunststoffe, Textilien, Gewebe oder Metalle miteinander eingesetzt sind.
6. Hohlprofil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundschicht (2) und die Deckschicht (3) durch Einbringen bestimmter Folien oder durch Oberflächenbehandlung veredelt sind.
7. Hohlprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenbahn (9) aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall besteht.
8. Hohlprofil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumform der Wabenbahn (9) eine sechseckige Wabenform aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung von versteiften Hohlprofilen (1) mit mindestens einer Grundschicht (2), einer Mittelschicht (5) und einer Deckschicht (3) nach den Ansprüchen 1 bis 8 unter Einsatz mindestens eines zur Achse (28) eines feststehenden Wickeldorns (14) bahnwinkeleingestellten Wickelvorgangs zum a. Herstellen der Grundschicht (2) mit einem Wickelkopf (15) durch das bahnwinkeleingestellte Bahnwickeln um einen feststehenden Wickeldorn (14) und zumindest durch folgende weitere Schritte gekennzeichnet, b. Aufbringen und Fixieren einer Wabenbahn (9) einer Hohlraummittellage (6) als Mittelschicht (5) auf eine Zug-Werkstoffbahn (7) der Deckschicht (3) und c. bahnwinkeleingestelltes Wickeln der Zug-Werkstoffbahn (7) der Deckschicht (3) und der gemeinsam mit der darauf fixierten Wabenbahn (9) zur Ausbildung der Hohlraummittellage (6) auf die Grundschicht (2).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontinuierliche Herstellung des versteiften Hohlprofils (1) durchgeführt wird, nachdem die Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) auf die Zug-Werkstoffbahn (7) aufgebracht und fixiert wird und danach radial nach innen gerichtet der Grundschicht (2) zugeführt wird.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, durch folgende Schritte gekennzeichnet, – Formung der Grundschicht (2) durch einen ersten Wickelkopf (15), dem Treibrollen (20, 21) zugeordnet sind, die die zur Grundschicht (2) gewickelten Werkstoffbahnen (4) auf den Wickeldorn (14) in Richtung (29) der Achse (28) des Wickeldorns (14) mittels Durchrutschen in Drehbewegungsrichtung (31) verschieben, – Zuführung der Zug-Werkstoffbahn (7) der Deckschicht (3) im Verbund mit der Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) sowie wahlweise weiterer Deckbahnen (8), – Fixierung weiterer Werkstoffbahnen (8) der Deckschicht (3) infolge von Bahnspannung oder von Zugkräften, die an den Lagen (30, 11, 32, 33) der Deckschicht (3) wirken, wobei die Werkstoffbahnen (8) der Deckschicht (3) abschließend aufgebracht werden.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise ein zweiter Wickelkopf (17) eingesetzt wird, dem mindestens zwei Treibrollen (22, 23) zugeordnet werden, von denen die Werkstoffbahnen (8) der Deckschicht (3) kombiniert mit der Wabenbahn (9) der Hohlraummittellage (6) aufgetragen werden und die die zur Deckschicht (3) gewickelten Werkstoffbahnen (8) gemeinsam mit der Grundschicht (2) und der Hohlraummittellage (6) in Richtung (29) rutschend verschieben.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Werkstoffbahnen der Lagen (30, 32, 33; 34, 35, 36, 37) zur Ausbildung der Schichten (2, 5, 3) dem feststehenden Wickeldorn (14) von unten oder oben je nach Vorgang der Klebstoffbeschichtung zuführbar sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer Zuführung der Werkstoffbahnen (7, 9, 34) eine Beschichtung mit Klebstoff (27) der Breitflächen der Werkstoffbahnen (7, 9, 34) durchgeführt wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Integration eines Moduls (10) durchgeführt wird, welches das Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen (11, 12) vor oder während des Spiralwickelns oder Kreuzwickelns ermöglicht, so dass die Werkstoffbahnen (11, 12) in die Lagen eingebettet werden.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Wickelköpfe (15, 17) verursachte Durchrutschen über den feststehenden Wickeldorn (14) während des Wickelns und das durch das Modul bezogene achsparallele Bahnaufbringen mittels einer Steuer/Regeleinheit, die mit den Wickelköpfen (15, 17) und deren Treibrollen (20, 21 und 22, 23) und wahlweise mit dem Modul (10) und dessen Werkstoffrollen (18, 19) in Verbindung steht, gesteuert/geregelt wird, wobei die Dicke der Grundschicht (2), die Dicke der Deckschicht (3), die Stärke der Hohlraummittellage (6) sowie die Drehzahlen der vorhandenen Treibrollen (20, 21 und 22, 23) und Werkstoffrollen (18, 19) bei der Steuerung und/oder Regelung zur Ausbildung einer kontinuierlichen Herstellung eines versteiften Hohlprofils (1) berücksichtigt werden.
17. Modul (10) zum Wickeln von achsparallelen Werkstoffbahnen (11, 12) während des geneigten Wickelns in einer Wickelmaschine zur Herstellung eines Hohlprofils (1) mit einem feststehenden Wickeldorn (14) und zumindest einem Wickelkopf (15) nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul zumindest zwei umlaufende Werkstoffrollen (18, 19) aufweist, deren Geschwindigkeit in Umlaufrichtung (26) synchron zur axial verschiebenden Drehbewegung (31) der Grundschicht (2) auf dem feststehenden Wickeldorn (14) geregelt wird, wobei von den umlaufenden Werkstoffrollen (18, 19) achsparallele Werkstoffbahnen (11, 12) abgewickelt werden, welche durch ein Überwickeln von Lagen (30) fixiert werden, wobei die Zufuhr als auch die Anzahl der achsparallelen Werkstoffbahnen (11, 12) entsprechend der späteren Position im radialen Lagenaufbau oder Schichtaufbau des Hohlprofils (1) variiert werden, wodurch mehrere Lagen mittels achsparalleler Werkstoffbahnen (11, 12) verarbeitet und separat in den Bereich der Grundschicht (2) und/oder in den Bereich der Deckschicht (3) eingebracht werden.

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