DE102014225435A1

DE102014225435A1 - Verfahren zur Herstellung eines hybriden Kunststoffbauteils

Info

Publication number: DE102014225435A1
Application number: DE102014225435.3A
Authority: DE
Inventors: Jörg Hain; Max Ehleben
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: DE102014225435B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils, bei dem in einem Injektionsschritt zumindest ein Einleger (13) in einer Werkzeugkavität eines Spritzgießwerkzeugs (16) von einer flüssigen Ausgangskomponente eines insbesondere thermoplastischen Kunststoffmaterials (7) umspritzt wird, und in einem nachfolgenden Aushärteschritt das Kunststoffmaterial (7) unter Druck und Wärme sowie unter Materialschwindung ausgehärtet wird. Erfindungsgemäß wird zur Schwindungskompensation während des Aushärteschritts zusätzliches Material (7) der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität nachgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hybriden Kunststoffbauteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In der Automobilindustrie wächst die Bedeutung von Leichtbau und damit auch der Bedarf an großserientauglichen Prozessen zur Herstellung von hybriden Leichtbauteilen. Beispielhaft kann ein solches hybrides Bauteil mit in Kraftrichtung gewickelten Endlosfasern versehen sein und mit zum Beispiel einem Guss-Polyamid-Matrixsystem imprägniert sein.
In einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen hybriden Kunststoffbauteils wird ein Einleger mit umwickelten Faserpaket in eine Werkzeugkavität eines Spritzgießwerkzeuges eingelegt und mit zum Beispiel einem thermoplastischen Kunststoffmaterial umspritzt. Speziell bei der Verwendung von thermoplastischem Kunststoffmaterial besteht eine Problematik in der vergleichsweise großen Materialschwindung beim Aushärten des Kunststoffmaterials. Die Materialschwindung führt zu einem Bauteilverzug, wodurch das Bauteil nur mit reduzierter Maßhaltigkeit herstellbar ist. Zudem ist ein solches Spritzgießverfahren mit hohen Werkzeugkosten sowie mit nur bedingten Abformgenauigkeiten verknüpft, die eine Nacharbeit erforderlich machen. Insbesondere bei komplexen Bauteilgeometrien sowie bei hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit stoßen die gängigen Herstellungsprozesse an ihre Grenzen.
Aus der DE 20 2008 013 562 U1 ist eine Spritzgießmaschine bekannt, die eine integrierte Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung aufweist. Mittels der Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung wird während des Spritzgießprozesses eine Wassermenge in einen Hohlraum des Kunststoffmaterials eingespritzt, um eine Schwindungskompensation, eine Vermeidung von Lunkerbildung sowie Einfallstellen zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines verzugsarmen hybriden Kunststoffbauteils bereitzustellen, bei dem auch bei komplexen Bauteilgeometrien eine hohe Maßhaltigkeit gegeben ist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass es speziell bei einem Spritzgießprozess mit thermoplastischem Kunststoffmaterial beim Aushärten zu einer vergleichsweise großen Volumenkontraktion bzw. Materialschwindung kommt, die aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Einleger zu Bauteilverzügen führt. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 eine Schwindungskompensation während des Aushärteschrittes vorgesehen, bei der zusätzliches Material der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität nachgeführt wird. Auf diese Weise können Bauteilverzüge zuverlässig verhindert werden und entsprechend die Maßhaltigkeit des hergestellten hybriden Kunststoffbauteils beträchtlich erhöht werden.
In einer technischen Ausführung kann die Werkzeugkavität strömungstechnisch mit einer Vorratskammer in Verbindung sein. Beim Spritzgießprozess wird aus der Vorratskammer die flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente unter Reduzierung der Materialschwindung in die Werkzeugkavität nachgeführt. Die Vorratskammer kann beispielhaft ein Überlauf sein, der oberseitig an die Werkzeugkavität anschließt. Zur Schwindungskompensation drückt das im Überlauf befindliche flüssige Kunststoffmaterial während des Spritzgießprozesses durch sein Eigengewicht in die Werkzeugkavität, wodurch eine Materialschwindung verhindert ist. Entsprechend sinkt der Flüssigkeitspegel im Überlauf. Der Überlauf kann gegebenenfalls mit einem Überdruckventil bzw. mit einer Öffnung ausgeführt sein, die nach dem Austritt der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente über ein Ventil verschließbar ist.
Alternativ dazu kann die Vorratskammer Bestandteil einer Kolben-/Zylindereinheit sein, bei der die Vorratskammer durch einen hubbetätigbaren Kolben begrenzt ist. Durch Kolbenbetätigung kann unter Reduzierung der Materialschwindung zusätzlich noch flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente nachgeführt werden. Alternativ dazu kann die Vorratskammer durch eine elastische Wand begrenzt sein, aus der bei einer Kraftbeaufschlagung von außen die flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität hinein verdrängt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schwindungskompensation in einem Regelkreis eingebunden sein, bei dem im Aushärteschritt ein Innendruck der Werkzeugkavität oder eine damit korrelierende Größe als ein Istwert erfasst wird. Der Istwert wird in einem Regler mit einem vordefinierten Grenzwert verglichen. Bei Unterschreiten des Grenzwertes wird eine Materialschwindung erkannt und entsprechend eine Stelleinheit zur Nachführung von flüssiger Kunststoff-Ausgangskomponente automatisch angesteuert, bis der Istwert (das heißt zum Beispiel der Werkzeugkavitäts-Innendruck) wieder oberhalb des Grenzwertes liegt.
Das hybride Kunststoffbauteil kann als eine beliebige Tragstruktur ausgeführt sein, zum Beispiel als ein Lagerbock für eine Elektromaschine, der als Krafteinleitungsstellen eine Lagerbuchse sowie davon beabstandete Schraubstellen aufweist. Alternativ dazu kann das Kunststoffbauteil ein Aufnahmering für eine Elektromaschine oder eine Zug-/Druckstrebe, das heißt eine Pleuelstange, oder dergleichen sein. In diesem Fall kann der Einleger eine entsprechend ausgelegte Krafteinleitungsanordnung aufweisen, die mit einem Faserpaket umwickelt ist, das nachfolgend zur Fertigstellung des hybriden Kunststoffbauteils mit der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente durchtränkt wird. In jeder Krafteinleitungsstelle (das heißt zum Beispiel Lagerbuchsen oder Schraubbuchsen) ist jeweils ein Krafteinleitungselement lagerichtig positioniert.
Die Krafteinleitungselemente können bevorzugt über ein Strebenelement miteinander verbunden sein, wobei die gesamte Krafteinleitungsanordnung in einem Spritzgießprozess mit Kunststoff zu einer einteiligen Baueinheit umspritzt wird, wodurch der Einleger als ein Formling bereitgestellt ist, bei dem die Krafteinleitungselemente in exakter Position, das heißt mit hoher Maßhaltigkeit festgelegt sind.
Nachfolgend wird der oben allgemein dargelegte Herstellungsprozess bei der Fertigung einer Pleuelstange als hybrides Kunststoffbauteil skizziert, die an ihren gegenüberliegenden Strebenseiten jeweils Lagerbuchsen als Krafteinleitungsstellen aufweist. Demzufolge wird zunächst die Krafteinleitungsanordnung gefertigt, bei der die beiden Lagerbuchsen über ein zwischengeordnetes Strebenelement miteinander kraftübertragend verbunden sind. Die Krafteinleitungsanordnung wird mit einem Kunststoff umspritzt, und zwar unter Bildung des Einlegers als Formling. Anschließend wird der Einleger in einem Wickelprozess mit Endlosfasern unter Bildung des Faserpaketes umwickelt.
Speziell im Hinblick auf eine einwandfreie Schwindungskompensation ist eine lagerichtige sowie regelmäßige Faserablage auf dem Einleger von besonderer Bedeutung. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn der Einleger an seiner Faserablagefläche eine spezielle Faserablagestruktur aufweist, in der die Fasern in einer Mehrzahl von Faserbündeln gruppiert abgelegt werden. Die Faserablagestruktur kann quer zur Wickelrichtung nebeneinander angeordnete Faserablagefächer aufweisen, die – zumindest vor der Bewicklung – in einer Faserablagerichtung, das heißt nach außen offen gestaltet sind.
In einer ersten Ausführungsvariante können die Faserablagefächer über starre Trennwände definiert sein. Demgegenüber kann das jeweilige Faserablagefach durch ein elastisch oder plastisch deformierbares Hüllelement begrenzt sein, das im un- oder teilbewickelten Zustand ein nach außen offenes Aufnahmeprofil aufweist. Bei fortlaufender Bewicklung mit der Endlosfaser wird auf das Hüllelement mit steigendem Bewicklungsgrad immer stärker mit der Faserspannung beaufschlagt, wodurch sich das offene Aufnahmeprofil des Hüllelementes zu einem geschlossenen Aufnahmeprofil verformt. Das heißt, dass nach einem vorgegebenen Bewicklungsgrad das Hüllelement selbsttätig schließt und das Faserablegen nachfolgend in einem noch offenen Hüllelement fortgesetzt wird.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 in einer Schnittdarstellung ein hybrides Kunststoffbauteil, das exemplarisch als eine Pleuelstange ausgeführt ist;
2 bis 5 jeweils Ansichten, anhand derer das Verfahren zur Herstellung des Kunststoffbauteils erläutert ist;
6 in einer perspektivischen Darstellung ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung des Kunststoffbauteils;
7 in einer vergrößerten Detailansicht den in der 3 gezeigten Vorformling mit teilweise bewickeltem Faserpaket;
8 und 9 jeweils Ansichten entsprechend der 7 mit jeweils unterschiedlichen Faserablagestrukturen; und
10 ein hybrides Kunststoffbauteil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
In der 1 ist in einer Schnittdarstellung der Materialaufbau eines beispielhaft als eine Pleuelstange ausgeführten hybriden Kunststoffbauteils angedeutet. Die Pleuelstange weist an ihren gegenüberliegenden Stangenenden jeweils Krafteinleitungsstellen K mit Lagerbuchsen 1 auf. Die beiden Lagerbuchsen 1 sowie ein zwischengeordnetes Strebenelement 3 bilden eine Krafteinleitungsanordnung 5 (2 und 3), die in einem Spritzgießprozess mit einem Kunststoffmaterial 7 umgossen ist. Um die beiden Lagerbuchsen 1 herum ist in der 1 ein Faserpaket 9 gewickelt, das wiederum mit einem thermoplastischen Kunststoffmaterial 11, zum Beispiel einem Guss-Polyamid, durchtränkt ist. Mit dem in der 1 gezeigten Mehrkomponenten-Aufbau kann die Pleuelstange in einer Lastpfadrichtung L nicht nur auf Zug, sondern auch auf Druck beansprucht werden.
Nachfolgend wird anhand der 2 bis 5 das Verfahren zur Herstellung des in der 1 gezeigten hybriden Kunststoffbauteils beschrieben: So wird gemäß der 2 zunächst die bereits erwähnte Krafteinleitungsanordnung 5 bereitgestellt, bei der die beiden Lagerbuchsen 1 unter Zwischenlage des Strebenelementes 3 miteinander verbunden werden. Anschließend werden die Lagerbuchsen 1 mit dem zwischengeordneten Strebenelement 3 in einem Spritzgießverfahren mit dem Kunststoff 11 umspritzt, und zwar unter Bildung eines in der 3 gezeigten Einlegers 13 als Formling. Der Einleger 13 wird nachfolgend einem Wickelprozess unterworfen, bei dem Endlosfasern 14 lastpfadgerecht, das heißt in der Lastpfadrichtung L der Pleuelstange, um den Einleger 13 gewickelt werden unter Bildung des Faserpaketes 9 (4). In der 4 ist das Faserpaket 9 beispielhaft noch trocken, d.h. noch nicht mit Matrixmaterial imprägniert. Der Einleger 13 mit dem Faserpaket 9 wird darauffolgend in eine Werkzeugkavität eines in der 6 gezeigten Spritzgießwerkzeuges eingelegt und mit dem Kunststoffmaterial 11 umgossen.
In der 6 weist das Spritzgießwerkzeug 16 zwei Werkzeugteile 17, 19 auf, die die Werkzeugkavität begrenzen. Im Werkzeugteil 19 ist ein Angusskanal 21 vorgesehen, der mit einem nicht gezeigten Einspeisesystem für die flüssige Ausgangskomponente des Kunststoffmaterials 7 verbunden ist. Zudem weist das Werkzeugteil 19 einen nach oben abragenden, strömungstechnisch mit der Werkzeugkavität verbundenen Überlauf 23 auf. Im Spritzgießprozess wirkt der Überlauf 23 als eine Vorratskammer, aus der zusätzliche flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente unter Reduzierung der Materialschwindung in die Werkzeugkavität eingeführt wird. Dies erfolgt beispielhaft alleine aufgrund des Eigengewichtes der im Überlauf 23 befindlichen flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente.
In der 6 sind unterschiedliche Regel-Varianten zur Durchfürhung der Schwindungskompensation. Beispielhaft kann zur Nachversorgung der Werkzeugkavität mit der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente unmittelbar das Einspeise-System angesteuert werden, d.h. dass das zusätzliche Kunststoffmaterial über den Anguss 21 in die Werkzeugkavität eingespeist wird. Zudem kann die Schwindungskompensation auch Bestandteil eines Regelkreises R sein, in dem mittels eines Sensors 25 ein Innendruck der Werkzeugkavität als ein Istwert erfasst wird (zum Beispiel ein Piezoelement). Sobald der erfasste Innendruck einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, kann im Regler 27 eine Materialschwindung erkannt werden, wodurch entsprechend eine Nachversorgung bzw. Nachführung von flüssiger Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität erfolgt.
Im Hinblick auf eine prozesssichere Schwindungskompensation ist eine lagerichtige sowie regelmäßige Faserablage auf dem Einleger (3) von großer Bedeutung. Entsprechend kann die Faserablagefläche 29 in der 7 eine Faserablagestruktur 31 aufweisen, in der die Fasern 14 in eine Mehrzahl von Faserbündeln 33 zusammengefasst werden können. In der 7 besteht die Faserablagestruktur 31 aus bauteilsteifen Trennwänden 35, die sich rechtwinklig zu einer Faserwickelrichtung, das heißt quer dazu, entlang der Faserablagefläche 29 des Einlegers 13 erstrecken und dazwischen jeweils Ablagefächer 37 definieren, die entgegen einer Faserablagerichtung offen sind.
Die Trennwände 35 weisen in der 7 an ihrem freien Ende einen abgewinkelten Haltesteg 39 auf, mittels dem das Faserbündel 33 im jeweiligen Ablagefach 37 gehalten wird. Der Wickelprozess erfolgt automatisch. So werden die übereinander angeordneten Ablagefächer 37 automatisch angesteuert und mit den Endlosfasern 14 gefüllt. Anschließend werden die noch leeren Ablagefächer 37 mit Faserwicklungen aufgefüllt. Durch die zunehmende Füllung des jeweiligen Ablagefaches 37 gleiten (bei vollständiger Füllung) die folgenden Fasern 14 in das nächste, noch freie Ablagefach 37 und werden dort automatisch abgelegt.
In der 8 weist die Ablagestruktur 31 Hüllelemente 41 auf, die quer zur Wickelrichtung in Reihe angeordnet sind. Jedes der Hüllelemente 41 begrenzt ein Faserablagefach 37 und ist unter Kraftausübung verformbar und so ausgelegt, dass es in einem un- oder teilbewickelten Zustand ein nach außen offenes Aufnahmeprofil 43 aufweist. Das Aufnahmeprofil 43 verformt sich jedoch mit steigendem Bewicklungsgrad (mit steigender Füllung) zu einem geschlossenen Aufnahmeprofil, wie es in der 8 angedeutet ist. Demzufolge weist das obere unbewickelte Hüllelement 41 noch offene Laschen auf. Im mittleren Hüllelement 41 ist bereits eine teilweise Bewicklung erfolgt, wodurch sich die beiden Haltelaschen zunehmend schließen. Im unteren Hüllelement 41 ist das Faserbündel 33 fertig gewickelt, wodurch die beiden Haltelaschen unter Bildung des geschlossenen Aufnahmeprofils 43 vollständig geschlossen sind.
In der 9 ist die Faserablagestruktur 31 ebenfalls durch Hüllelemente 41 ausgebildet, die jedoch im Gegensatz zur 8 nicht radial nach außen offen sind, sondern vielmehr vertikal nach oben geöffnet sind. Entsprechend wird die Endlosfaser 14 um das jeweilige Aufnahmefach 37 eingewickelt, das im un- oder teilbelasteten Zustand offen ist. Durch zunehmende Belastung beim Faserablegen erfolgt wiederum eine Verformung des Ablagefaches 37 und damit ein Einschließen der darin aufgenommenen Faserbündel 33. Anschließend wird die Endlosfaser 14 automatisch in der nächsten Ablageposition in das folgende Aufnahmefach 37 abgelegt. Die folgenden Faserwicklungen können dabei an den bereits geschlossenen Aufnahmefächern 37 abgleiten und in das nächstmögliche, noch offene Aufnahmefach 37 abgelegt werden.
Alternativ zu der in den vorangegangenen Figuren gezeigten Pleuelstange betrifft die Erfindung die Herstellung beliebiger hybrider Kunststoffbauteile, etwa einen Lagerbock für eine Elektromaschine, wie er in der 10 gezeigt ist. Der Lagerbock weist als Krafteinleitungsstellen K eine Lagerbuchse 1 sowie davon beabstandete Schraubstellen aufweist. In der Lagerbuchse 1 ist ein Elastomerkörper mit einem zentralen Lagerstift angeordnet. Der grundsätzliche Mehrkomponenten-Aufbau entspricht dabei dem in den vorangegangenen Figuren gezeigten Mehrkomponenten-Aufbau.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008013562 U1 [0004]

Claims

Spritzgießverfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils, bei dem in einem Injektionsschritt zumindest ein Einleger (13) in einer Werkzeugkavität eines Spritzgießwerkzeugs (16) von einer flüssigen Ausgangskomponente eines insbesondere thermoplastischen Kunststoffmaterials (7) umspritzt wird, und in einem nachfolgenden Aushärteschritt das Kunststoffmaterial (7) unter Druck und Wärme sowie unter Materialschwindung ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schwindungskompensation während des Aushärteschritts zusätzliches Material (7) der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugkavität strömungstechnisch mit einer Vorratskammer (23) in Verbindung ist, aus der die flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente unter Reduzierung der Materialschwindung in die Werkzeugkavität nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwindungskompensation in einem Regelkreis (R) eingebunden ist, bei dem im Aushärteschritt ein Innendruck der Werkzeugkavität oder eine damit korrelierende Größe als Istgröße erfasst wird, bei deren Unterschreiten eines Grenzwerts eine Materialschwindung erkannt wird und eine Stelleinheit (27) zur Nachführung der flüssigen Kunststoff-Ausgangskomponente angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinheit bereitgestellt wird, mittels der unter Volumenreduzierung in der Vorratskammer (23) die Kunststoff-Ausgangskomponente nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit eine Kolben-/Zylindereinheit (25) ist, mittels der durch Betätigung eines die Vorratskammer (23) begrenzenden Kolbens die Nachführung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit eine die Vorratskammer (23) begrenzende elastische Wand ist, aus der bei einer Kraftbeaufschlagung von außen die flüssige Kunststoff-Ausgangskomponente in die Werkzeugkavität verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) eine Krafteinleitungsanordnung (5) aufweist, die mit einem Faserpaket (9) umwickelt ist, das zur Herstellung des hybriden Kunststoffbauteils mit dem Kunststoffmaterial (7) durchtränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das herzustellende hybride Kunststoffteil eine Zug-/Druckstrebe, etwa eine Pleuelstange, ist, die an gegenüberliegenden Strebenseiten Krafteinleitungselemente (1), etwa Lagerbuchsen, aufweist, und dass die Krafteinleitungsanordnung (5) zur Herstellung der Zug-/Druckstrebe die beiden Krafteinleitungselemente (K) mit einem kraftübertragenden Strebenelement (3) miteinander verbunden sind, und dass die Krafteinleitungsanordnung (5) in einem Spritzgießverfahren mit Kunststoff (11) umspritzt wird, und zwar unter Bildung des Einlegers (13) als Formling.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) in einem Wickelprozess mit Endlosfasern (14) unter Bildung des Faserpakets (9) umwickelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (13) für eine lagerichtige, regelmäßige Faserablage an seiner Faserablagefläche (29) eine Faserablagestruktur (31) aufweist, in der die Fasern (14) in eine Mehrzahl von Faserbündeln (33) gruppiert abgelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserablagestruktur (31) quer zur Wickelrichtung nebeneinander angeordnete Faserablagefächer (37) aufweist, die zumindest vor der Bewicklung in einer Faserablagerichtung, das heißt nach außen offen sind.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Faserablagefach (37) durch ein Hüllelement (41) begrenzt ist, das in einem un- oder teilbewickelten Zustand ein offenes Aufnahmeprofil (43) aufweist, und dass sich das offene Aufnahmeprofil des Hüllelements (41) mit steigendem Bewicklungsgrad zu einem geschlossenes Aufnahmeprofil (43) verformt.