DE102016102643B3 - Stabförmige Baugruppe mit Umkrempelung sowie Verfahren zur Herstellung der stabförmigen Baugruppe und Verwendung eines Mantels aus Gewebelage zum Bilden der Umkrempelung - Google Patents

Stabförmige Baugruppe mit Umkrempelung sowie Verfahren zur Herstellung der stabförmigen Baugruppe und Verwendung eines Mantels aus Gewebelage zum Bilden der Umkrempelung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine stabförmige Baugruppe (1a; 1b), umfassend einen Mantel (2a; 2b), mindestens ein inneres Endstück (3a; 3b) und mindestens ein äußeres Endstück (4a; 4b); wobei der Mantel (2a; 2b) aus mindestens einer Gewebelage besteht; wobei das innere Endstück (3a; 3b) und das äußere Endstück (4a; 4b) mit einem Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) verbunden sind, indem das Ende des Mantels zwei Umkrempelungen (2a.4; 2b.4) nach innen in Bezug auf eine Mantelfläche des Mantels aufweist und mit einer Innenfläche (2.7) bzw. einer Außenfläche (2.6), die jeweils im Bereich der Umkrempelungen (2a.4; 2b.4) liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche (3.3, 4a.3; 4b.3) des jeweiligen Endstücks (3a, 4a; 3b, 4b) zur Anlage gebracht ist. Dabei können das innere (3a; 3b) und äußere Endstück (4a; 4b) derart am Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) befestigt sein, dass sie nicht relativ zum Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) bewegt werden können. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine stabförmige Baugruppe, die einen Mantel aus faserverstärktem Kunststoff aufweist sowie an mindestens einem Ende über Endstücke verfügt, welche die Verbindung der stabförmigen Baugruppe mit weiteren Bauteilen ermöglichen. Eine Verbindung zwischen dem Mantel und den Endstücken ist dabei so gestaltet, dass Zug- und Druckkräfte besonders zuverlässig übertragen werden können. Eine solche stabförmige Baugruppe soll vielfältig eingesetzt werden können, zum Beispiel im Maschinenbau oder im Fahrzeugbau oder an Bauwerken. Insbesondere sind Anwendungen in Gebäuden erwünscht, beispielsweise zur Abstützung von Decken oder Wänden oder zum Aufbau von Raumfachwerken, beispielsweise für freitragende Dachkonstruktionen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine stabförmige Baugruppe mit einzelnen Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung der stabförmigen Baugruppe mit einzelnen Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es sind bereits Rohrstäbe bekannt, die an den Enden mit anderen Bauteilen verbunden werden können, z. B. aus der Patentschrift DE 901 955 B . Der darin beschriebene Rohrstab umfasst ein Rohr, insbesondere ein Stahlrohr, das an den Enden mit jeweils einem konisch geformten Endstück verbunden, insbesondere verschweißt ist. Die Endstücke weisen jeweils ein Durchgangsloch auf, in welchem ein Gewindebolzen so eingesetzt ist, dass sein Schaft nach außen weist. Auf die Schäfte der zwei Gewindebolzen ist dabei jeweils eine Schlüsselmuffe aufgesetzt. Die Gewindebolzen weisen in ihren Schäften jeweils eine quer zur Längsachse verlaufende Durchgangsbohrung auf, in die jeweils ein Mitnehmerstift derart eingefügt ist, dass dieser mit beiden Enden aus dem Schaft des Gewindebolzens herausschaut. Die Enden des Mitnehmerstifts greifen dabei derart in zwei Langlöcher der Schlüsselmuffe ein, dass der Gewindebolzen verdrehfest mit der Schlüsselmuffe verbunden ist, sich aber in Richtung der Längsachse des Rohrstabs verschieben lässt. Um den Rohrstab an einem weiteren Bauteil zu montieren, wird der Gewindebolzen durch Drehen der Schlüsselmuffe in ein passendes Gewinde des weiteren Bauteils eingeschraubt, bis der Kopf des Gewindebolzens auf der Innenseite des Endstücks aufliegt, und dann vorteilhafterweise mit einem geeigneten Anziehdrehmoment festgezogen.
  • Dadurch, dass sich die Gewindebolzen axial verschieben lassen, können diese vollständig oder zumindest teilweise in die Endstücke eingeschoben werden, so dass sich der Rohrstab auch zwischen zwei Bauteilen einfügen und befestigen lässt, die bereits in dem Abstand montiert sind, welcher der Länge des Rohrstabs entspricht. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn in einem bereits aufgebauten Raumfachwerk ein Rohrstab ausgetauscht werden soll.
  • Durch die DE 27 36 635 C2 ist ein weiterer Rohrstab bekannt geworden, der keine Mitnehmerstifte aufweist. Stattdessen verfügen der Gewindebolzen und die Muffen jeweils über unrunde Geometrien, durch welche beide Teile verdrehfest aber axial zueinander verschiebbar angeordnet sind. Dabei lassen sich durch die unrunden Geometrien höhere Anzugsdrehmomente übertragen als über Mitnehmerstifte. Zusätzlich ist bei diesem Rohrstab die Schlüsselmuffe in radialer Richtung vergrößert und weist am äußeren Umfang einen Bund auf, der beim Festschrauben des Gewindebolzens die Klemmfläche mit dem Endstück bildet, so dass die Klemmfläche einen möglichst großen Abstand zum zentralen Gewindebolzen aufweist. Durch das höhere Anzugsdrehmoment und den größeren Abstand der Klemmfläche lässt sich dieser Rohrstab stärker auf Biegung und Torsion belasten als der zuvor beschriebene Rohrstab.
  • Ferner beschreibt die Patentschrift DE 40 19 243 C1 einen rohrförmigen Fachwerkstab, welcher mittels einer Treibmuffe an ein Knotenstück geschraubt werden kann, wobei der Schraubenkopf in eine durch den Stab gebildete ringförmige Nut eingreifen kann.
  • Gegenüber dem häufig verwendeten Konstruktionswerkstoff Stahl bieten faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK), erhebliches Potential zur Gewichtseinsparung. Zurzeit sind bereits Platten und einfache Profile, zum Beispiel Rohre oder Quadratquerschnitte, aus faserverstärktem Kunststoff kommerziell erhältlich. Die Verbindung dieser Profile erfolgt meist durch geschraubte Klemmverbinder oder durch Einkleben oder Verstiften von Endstücken. Diese Verbindungstechniken für Profile aus faserverstärktem Kunststoff haben jeweils Nachteile. So erfordern Klemmverbindungen aufwändige Klemmteile, z. B. Halbschalen, um die Klemmkräfte zu übertragen. Außerdem werden die faserverstärkten Profile durch die Klemmkräfte zusätzlich belastet, so dass solche Verbindungen nicht die Festigkeit der Profile erreichen. Klebeverbindungen erfordern eine hinreichend lange Überlappung, was die Kosten und das Gewicht der Konstruktion erhöht, und sie haben auch das Risiko des Bauteilversagens, insbesondere wenn der Klebeprozess fehlerhaft durchgeführt wurde, zum Beispiel bei verschmutzten Klebflächen oder zu schmalen oder zu breiten Klebespalten.
  • Stift- oder Bolzenverbindungen von Profilen aus faserverstärktem Kunststoff sind hinsichtlich des Kraftflusses ungünstig, insbesondere da der Faserverlauf durch Aufbohren unterbrochen oder sogar zerstört wird. Dadurch kann die Festigkeit einer solchen Verbindung bei Weitem nicht derjenigen eines unbearbeiteten bzw. unbeschädigten Profils entsprechen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabförmige Baugruppe bereitzustellen, die an mindestens ein weiteres Bauteil angeschlossen werden kann sowie Kräfte von diesem Bauteil aufnehmen oder an dieses übertragen kann, wobei als Werkstoff für einen mittleren rohr- oder schlauchähnlichen Teil, der im Folgenden als Mantel bezeichnet wird, faserverstärkter Kunststoff eingesetzt werden soll, insbesondere in Hinblick auf möglichst geringes Gewicht. Die Aufgabe kann auch darin gesehen werden, eine Befestigung zwischen dem Mantel und zur Befestigung der stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen dienenden Endstücken so zu gestalten, dass die Verbindung zwischen dem Mantel und den Endstücken möglichst stark belastet oder besonders robust ausgeführt werden kann, insbesondere sowohl hinsichtlich Zug- als auch Druckkräften.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine stabförmige Baugruppe nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung der stabförmigen Baugruppe nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
  • Die Erfindung umfasst den Gedanken einer stabförmigen Baugruppe, die einen Mantel und mindestens ein inneres und mindestens ein äußeres Endstück aufweist, wobei der Mantel aus einer oder mehreren Gewebelagen, insbesondere aus Kohlefasergewebe oder Glasfasergewebe oder Kunststoffgewebe, besteht, die mit einem Kunststoff oder Klebstoff, insbesondere einem Harz, verklebt oder darin eingebettet sind; und wobei der Mantel zumindest teilweise eine schlauch- oder rohrförmige Form aufweist, wobei sich die Abmessungen oder die Form der Querschnittsfläche über die Länge verändern können; und wobei das innere Endstück insbesondere formschlüssig mit einem Ende des Mantels verbunden ist, indem das Ende des Mantels zwei aus der/den Gewebelagen bestehende, U-förmige Umkrempelungen nach innen in Bezug auf eine Mantelfläche des Mantels aufweist und mit einer Innenfläche, die im Bereich mindestens einer der Umkrempelungen liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche des inneren Endstücks zur Anlage gebracht ist; und wobei das äußere Endstück insbesondere formschlüssig mit dem Ende des Mantels, das in Verbindung mit dem inneren Endstück steht, verbunden ist, indem das Ende des Mantels mit einer Außenfläche, die im Bereich mindestens einer der Umkrempelungen liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche des äußeren Endstücks zur Anlage gebracht ist. Dabei können das innere und äußere Endstück derart am Ende des Mantels befestigt sein, dass sie nicht relativ zum Ende des Mantels bewegt werden können.
  • Weil der Mantel einer stabförmigen Baugruppe aus faserverstärktem Kunststoff besteht, der im Vergleich zu gängigen Konstruktionswerkstoffen wie Stahl eine deutlich geringere Dichte aufweist, kann die erfindungsgemäße stabförmige Baugruppe leichter ausgeführt werden als eine vergleichbar stabile Konstruktion aus Stahl.
  • Die Formulierung, dass der Mantel an einem Ende nach innen umgekrempelt wird, ist dabei bevorzugt so zu verstehen, dass das Gewebe am Ende des Mantels, das zuvor eine rohr- oder schlauchähnliche Gestalt hatte, nach innen umgefaltet oder umgestülpt oder umgeschlagen wird, wobei das Umfalten oder Umstülpen oder Umschlagen bevorzugt umlaufend erfolgt und keine Unterbrechung aufweist, so dass das ganze Ende des Mantels nach innen umgefaltet oder umgestülpt oder umgeschlagen ist. Als eine Umkrempelung nach innen ist dabei bevorzugt der Bereich zu verstehen, in dem der Mantel nach innen umgekrempelt wurde. Die Umkrempelung kann durch eine Mantelfläche bzw. eine Wandung des Mantels gebildet sein.
  • Als inneres Endstück ist dabei bevorzugt ein Bauteil zu verstehen, dass sich an einem Ende einer stabförmigen Baugruppe befindet und von innen an die Wandung des Mantels angrenzt, wobei das innere Endstück zumindest teilweise vom Mantel umgeben ist.
  • Als äußeres Endstück ist dabei bevorzugt ein Bauteil zu verstehen, dass sich an einem Ende einer stabförmigen Baugruppe befindet und von außen an die Wandung des Mantels angrenzt. Daher ist es bei der Betrachtung einer stabförmigen Baugruppe meist gut zu erkennen.
  • Als Anlagefläche eines inneren Endstücks ist dabei bevorzugt eine Fläche eines inneren Endstücks zu verstehen, die in einer stabförmigen Baugruppe den Mantel in dem Bereich einer Umkrempelung berührt.
  • Als Anlagefläche eines äußeren Endstücks ist dabei bevorzugt eine Fläche eines äußeren Endstücks zu verstehen, die in einer stabförmigen Baugruppe den Mantel in dem Bereich einer Umkrempelung berührt.
  • Wenn eine stabförmige Baugruppe, deren Mantel eine Umkrempelung nach innen aufweist, in axialer Richtung auf Zug belastet wird, so wird der Mantel in dem Bereich der Umkrempelung durch den Formschluss gegen die Anlagefläche des inneren Endstücks gedrückt und bleibt dadurch in seiner Position fixiert. Die Stabilität der Verbindung zwischen dem Mantel und dem inneren Endstück resultiert unter anderem aus der Festigkeit und Steifigkeit der Umkrempelung des Mantels, weil das umgekrempelte Ende des Mantels verbogen werden müsste, um aus dem Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück herausgezogen werden zu können. Außerdem entstehen durch das Andrücken der Umkrempelung des Mantels an die Anlagefläche des inneren Endstücks an dieser Stelle Reibkräfte, die einem Herausziehen des Mantelendes aus dem Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück entgegenwirken und sich mit zunehmender axialer Zugkraft verstärken. Durch die Wirkung des Formschlusses und der damit verbundenen Reibung kann diese Verbindung eine größere Belastbarkeit auf Zug aufweisen als eine stabförmige Baugruppe, die nur Klebeverbindungen aufweist und nicht über eine formschlüssige Verbindung verfügt. Außerdem entstehen keine Schwachstellen durch Unterbrechungen im Faserverlauf, wie dies beispielsweise beim Verstiften der Fall ist.
  • Wenn eine stabförmige Baugruppe, deren Mantel eine Umkrempelung nach innen aufweist, in axialer Richtung auf Druck belastet wird, so wird der Mantel in dem Bereich der Umkrempelung durch den Formschluss gegen die Anlagefläche des äußeren Endstücks gedrückt und bleibt dadurch in seiner Position fixiert. Die Stabilität der Verbindung zwischen dem Mantel und dem äußeren Endstück resultiert unter anderem aus der Festigkeit und Steifigkeit der Umkrempelung des Mantels, weil der Mantel krumm gebogen werden müsste, um in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück eingeschoben werden zu können. Außerdem entstehen durch das Andrücken der Umkrempelung des Mantels an die Anlagefläche des äußeren Endstücks an dieser Stelle Reibkräfte, die einem Einschieben des Mantelendes in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück entgegenwirken und sich mit zunehmender axialer Druckkraft verstärken. Durch die Wirkung des Formschlusses und der damit verbundenen Reibung kann diese Verbindung ebenfalls eine größere Belastbarkeit auf Druck aufweisen, als eine stabförmige Baugruppe, die nur Klebeverbindungen aufweist und nicht über eine formschlüssige Verbindung verfügt.
  • In einer stabförmigen Baugruppe kann der Mantel die inneren und äußeren Endstücke auch noch an anderen Stellen berühren als nur an den Anlageflächen, die sich in den Bereichen der Umkrempelungen befinden. Die Anlageflächen sind jedoch besonders entscheidend, weil bei einer axialen Zug- oder Druckbelastung der stabförmigen Baugruppe an diesen Flächen Formschluss und die oben beschriebenen Reibkräfte zwischen dem Mantel und den Endstücken entstehen.
  • Wenn ein Mantel an den Enden anstelle einer Umkrempelung nur eine Einschnürung oder eine Verengung aufweisen würde, können bei Zugbelastung innerhalb der Mantelwandung hohe Zugspannungen entstehen, die zu einem Aufreißen des Mantelendes und zu einem Herausziehen des Mantelendes aus dem Raum zwischen dem inneren und äußeren Endstück führen können. Dagegen können bei einer Umkrempelung aufgrund des anderen Kraftflusses und der Reibungswirkung die Zugspannungen innerhalb der Mantelwandung geringer gehalten werden, so dass die Gefahr eines Aufreißens des Mantelendes reduziert werden kann. Daher kann eine stabförmige Baugruppe, deren Mantel an mindestens einem Ende umgekrempelt ist, eine größere Belastbarkeit auf Zug aufweisen, als eine stabförmige Baugruppe, deren Mantel am mindestens einen Ende lediglich eingeschnürt oder verengt ist.
  • Wenn ein Mantel an einem Ende einmal nach innen in Bezug auf die Mantelfläche des Mantels umgekrempelt ist, befindet sich der Bereich, der vor dem Umkrempeln das Ende des Mantels darstellte, nun im Inneren des Mantels und die umlaufende Stirnfläche, welche das Mantelgewebe begrenzt, weist in das Innere des Mantels hinein. Wird ein Teil dieses Endes nun noch einmal nach innen umgekrempelt, weist das Ende wieder nach außen. Nach dem gleichen Prinzip kann das Ende des Mantels auch noch ein drittes oder noch weitere Male nach innen umgekrempelt werden, wenn genug Raum im Innern des Mantels zur Verfügung steht.
  • Während der Herstellung einer stabförmigen Baugruppe werden die Anzahl, die Lage und die Form der Umkrempelungen durch das innere und das äußere Endstück definiert, wenn diese beiden Teile zusammengeschoben werden und das Ende des Mantels in dem dazwischen liegenden Raum formen, wobei ein Kunststoff oder Klebstoff zwischen den Gewebelagen des Mantels zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgehärtet und noch formbar ist. Nach dem Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs bleibt der Mantel in der umgekrempelten Form fixiert. Die Formung von mehreren Umkrempelungen an einem Ende der stabförmigen Baugruppe geschieht folglich nahezu zeitgleich. In der vorangegangenen Erläuterung einer mehrfachen Umkrempelung wurde die Formung der einzelnen Umkrempelungen nur nacheinander betrachtet, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Je mehr Umkrempelungen vorhanden sind, umso größere Reibkräfte können genutzt werden, um unter Zugbelastung dem Herausziehen des Mantelendes aus dem Raum zwischen dem inneren und äußeren Endstück entgegenzuwirken sowie um unter Druckbelastung das Einschieben des Mantelendes in diesen Raum zu erschweren. Dadurch kann die Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Zug und Druck erhöht werden.
  • Zusätzlich zum beschriebenen Formschluss der Anlageflächen der Endstücke mit der Umkrempelung des Mantels können weitere Maßnahmen getroffen werden, um bei der stabförmigen Baugruppe die Übertragung von Kräften auf besonders sichere Weise zu ermöglichen, beispielsweise hinsichtlich Zugkräften, die über ein äußeres Endstück eingeleitet werden. Zusätzlicher Kraft- und/oder Stoffschluss kann z. B. effektiv vermeiden, dass das äußere Endstück vom Ende des Mantels abgezogen wird. Auch kann mittels Kraft- und/oder Stoffschluss effektiv bewirkt werden, dass bei rotationssymmetrisch aufgebauten Endstücken keine Verdrehung der Endstücke gegenüber dem Mantel erfolgt.
  • Damit die beschriebene stabförmige Baugruppe Zug- und Druckkräfte in möglichst vielen Ebenen oder Richtungen übertragen kann, können das innere und äußere Endstück zusätzlich derart am jeweiligen Ende des Mantels befestigt werden, dass sie nicht relativ zum Ende des Mantels bewegt werden können. Diese Befestigung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise können die Endstücke miteinander verschraubt werden und dabei das Ende des Mantels fixieren. Außerdem können die Endstücke mit dem Mantel verklebt werden. Formschluss an der Umkrempelung kann durch zusätzliche Anlageflächen derart erweitert werden, dass Hinterschnitte entstehen, die ein Verschieben oder Verdrehen der Endstücke verhindern. Außerdem ist auch eine Kombination mehrerer dieser oder anderer konstruktiver Lösungen möglich, um die Bewegbarkeit der Endstücke gegenüber dem Ende des Mantels bezüglich einiger oder aller translatorischer und/oder rotatorischer Freiheitsgrade zu unterbinden.
  • Wird eine solche stabförmige Baugruppe mit einer Last beaufschlagt, können die beschriebene Befestigung der Endstücke am Mantel und der Formschluss zwischen den Endstücken und der Umkrempelung des Mantels zusammenwirken, um die Stabilität der stabförmigen Baugruppe zu gewährleisten. Wird beispielsweise bei einer stabförmigen Baugruppe, deren Endstücke miteinander verschraubt sind, in axialer Richtung am äußeren Endstück gezogen, so wird die Zugkraft über die Schraubverbindung von dem äußeren an das innere Endstück übertragen. Das innere Endstück stützt sich wiederum durch die formschlüssige Verbindung an der Umkrempelung am Ende des Mantels ab. Durch den Formschluss entsteht dabei Reibung zwischen der Umkrempelung des Mantels und der Anlagefläche des inneren Endstücks, so dass die Haftung des Mantelendes am inneren Endstück verstärkt wird.
  • Gewinde oder Durchgangslöcher in den inneren oder äußeren Endstücken können zur Verbindung der Endstücke miteinander oder zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere von Schrauben oder Bolzen, an der stabförmigen Baugruppe dienen. Mit Hilfe der Befestigungsmittel kann die stabförmige Baugruppe an weiteren Bauteilen befestigt werden, zum Beispiel an Stützen, Platten oder Trägern oder zum Beispiel auch an Verbindungsknoten, die zur Aufnahme mehrerer in verschiedenen Richtungen orientierter stabförmiger Baugruppen dienen können. Somit kann das äußere oder das innere Endstück eine mechanische Schnittstelle zu weiteren Bauteilen herstellen, also die Funktion eines Anschlussteils erfüllen.
  • Als Durchgangsloch ist dabei bevorzugt eine Öffnung zu verstehen, die von einer Seite eines Bauteils bis zur gegenüberliegenden Seite reicht und die Durchführung eines weiteren Bauteils mit geeigneten Abmessungen durch das erste Bauteil ermöglicht.
  • Der Mantel einer stabförmigen Baugruppe weist zumindest teilweise eine schlauch- oder rohrförmige Form auf. Dabei ist die Querschnittsfläche insbesondere als Kreisring ausgebildet, weil diese Form eine möglichst hohe Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Druck ermöglicht. Es sind aber auch andere Querschnittsformen möglich, zum Beispiel elliptisch, quadratisch, rechteckig, sechseckig oder ähnliches. Eine elliptische Form ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der Strömungswiderstand des Mantels verringert werden soll. Es ist auch möglich, dass sich die Größe oder die Form der Querschnittsfläche über die Länge des Mantels verändert. An den Enden kann der Mantel beispielsweise eine runde Form aufweisen und in der Mitte eine quadratische Form, was beispielsweise für eine Anbringung weiterer Bauteile am mittleren Bereich der stabförmigen Baugruppe sinnvoll sein kann. Außerdem kann der Mantel in der Mitte einen größeren Durchmesser oder eine größere Breite oder Höhe aufweisen als an seinen Enden, weil die Enden eines Stabes unter Druckbelastung weniger knickgefährdet sind als der mittlere Bereich. Dadurch kann der Gewebebedarf und der Klebstoff- oder Kunststoffbedarf für den Mantel verringert werden und die Endstücke können kleiner gestaltet werden, so dass das Gewicht der stabförmigen Baugruppe reduziert werden kann.
  • Damit eine stabförmige Baugruppe eine möglichst hohe Belastbarkeit auf Druck aufweist, wird die Mittellinie des Mantels insbesondere gerade gestaltet, wobei als Mittellinie des Mantels bevorzugt eine Linie zu verstehen ist, die mittig in dem Raum, der sich innerhalb der Wandung des Mantels erstreckt, verläuft. Wenn der Mantel eine gerade Mittellinie aufweist und die inneren und äußeren Endstücke zumindest teilweise spiegel- oder rotationssymmetrisch zu dieser Mittellinie aufgebaut sind, verfügt die stabförmige Baugruppe über eine einheitliche Längsachse, welche auf der Mittellinie des Mantels liegt. Es sind jedoch auch Anwendungen vorstellbar, zum Beispiel bei eingeschränktem Bauraum, wo eine ungerade, zum Beispiel eine gekrümmte, Mittellinie des Mantels sinnvoll sein kann. Eine derart geformte stabförmige Baugruppe weist keine einheitliche Längsachse auf. Wenn eine stabförmige Baugruppe eine einheitliche Längsachse aufweist, ist als axiale Richtung bevorzugt eine Richtung entlang der einheitlichen Längsachse zu verstehen. Wenn keine einheitliche Längsachse vorhanden ist, ist als axiale Richtung bevorzugt eine Richtung zu verstehen, die zumindest mit einem Abschnitt der Mittellinie des Mantels zusammenfällt.
  • Eine stabförmige Baugruppe kann abhängig von den bestehenden Anforderungen unterschiedliche Baugrößen aufweisen. So sind kleine stabförmige Baugruppen denkbar, deren Mantel einen Durchmesser oder eine Breite von ca. 10 mm aufweist. Stabförmige Baugruppen dieser Größe können beispielsweise in der Feinwerktechnik eingesetzt werden. Andererseits sind auch große stabförmige Baugruppen denkbar, deren Mantel einen Durchmesser oder eine Breite von ca. 1000 mm aufweist. Stabförmige Baugruppen dieser Größe können beispielsweise als Stützen im Brückenbau eingesetzt werden. Aufgrund der Herstellbarkeit und der Stabilität ist die Länge einer stabförmigen Baugruppe abhängig von dem Durchmesser oder der Breite des Mantels. So könnte eine Länge einer stabförmigen Baugruppe mit einem Durchmesser von ca. 10 mm zum Beispiel 50 mm betragen. Eine stabförmige Baugruppe mit einem Durchmesser von ca. 1000 mm könnte beispielsweise 50 m lang sein. Außerdem ist die Herstellung von stabförmigen Baugruppen möglich, deren Durchmesser oder Breite zwischen 10 und 1000 mm liegt und deren Länge zwischen 50 mm und 50 m liegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die stabförmige Baugruppe an beiden Enden jeweils mindestens ein inneres und äußeres Endstück auf, so dass sie an beiden Enden an weitere Bauteile angeschlossen werden kann und vielfältig als Zug- oder Druckstab einsetzt werden kann. Dabei können die Endstücke am einen Ende der stabförmigen Baugruppe gleich aufgebaut sein wie die Endstücke am anderen Ende der stabförmigen Baugruppe. Diese Gleichteilstrategie kann durch die höheren Stückzahlen die Fertigungskosten für die inneren und äußeren Endstücke senken sowie die Montage und Qualitätsprüfung der stabförmigen Baugruppe vereinfachen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Endstücke mittels einer Gewindebuchse oder mindestens einer Schraube miteinander verbunden und wahlweise auch verspannt, insbesondere längs einer/der Längsachse des Mantels. Die Verspannung liefert die Möglichkeit, hohe Klemm- bzw. Reibkräfte zwischen den Endstücken zu erzeugen, so dass diese auch dann aneinander befestigt bleiben können, wenn eine Belastung, beispielsweise eine axiale Zugkraft oder ein Torsionsmoment, auf die stabförmige Baugruppe aufgebracht wird. Außerdem liefert diese Montagerichtung einen vorteilhaften Kraftfluss und auch eine gute Zugänglichkeit beim Verschrauben.
  • Als Gewindebuchse ist dabei bevorzugt ein zylinderförmig gestaltetes Bauteil zu verstehen, welches an seiner Rückseite einen Bund aufweist und über ein Außengewinde verfügt, das sich von der Vorderseite bis zu einem Schaft oder bis zum Bund erstreckt. Außerdem weist die Gewindebuchse ein Durchgangsloch auf, das sich von der Vorderseite bis zur Rückseite erstreckt. Mit dem Außengewinde kann die Gewindebuchse in ein weiteres Bauteil eingeschraubt werden, und das Durchgangsloch ist eingerichtet, ein weiteres, hinreichend kleines Bauteil aufzunehmen oder zu lagern. Um das Einschrauben zu erleichtern, kann die Gewindebuchse am Bund zusätzlich über Schlüsselflächen verfügen.
  • Als Vorderseite einer Gewindebuchse ist dabei bevorzugt die Seite einer Gewindebuchse zu verstehen, die nach dem Einbau der Gewindebuchse in eine stabförmige Baugruppe in axialer Richtung nach innen weist. Als Rückseite einer Gewindebuchse ist dabei bevorzugt die Seite einer Gewindebuchse zu verstehen, die der Vorderseite der Gewindebuchse gegenüberliegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Endstücke miteinander bzw. gegeneinander verspannt und die Umkrempelungen sind derart zwischen den Endstücken angeordnet, dass die Endstücke gegen die Umkrempelungen drücken, insbesondere in Richtung einer/der Längsachse des Mantels. Dies ermöglicht insbesondere auch das vollumfängliche Einspannen der Umkrempelung, insbesondere in einem Innenbereich des Mantels. Die Außenmantelfläche des Mantels kann dabei glatt und eben bleiben. Durch die Verspannung kann gegenüber einer unverspannten Bauweise die Reibungs-wirkung verstärkt werden und das Herausziehen des Mantelendes aus dem Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück zusätzlich erschwert werden, wodurch die Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Zug erhöht werden kann. Durch die erhöhte Reibungswirkung kann auch das Einschieben des Mantelendes in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück erschwert werden, wodurch auch die Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Druck erhöht werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Umkrempelungen U-förmig in Bezug auf eine/die Längsachse des Mantels. Die U-Form kann erzeugt werden, indem ein Ende des Mantels einmal nach innen umgekrempelt wird. Bereits die U-Form liefert eine gute Verkeilung bzw. eine Verbindung mit sehr hoher Tragkraft.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist mindestens ein inneres Endstück formschlüssig mit einem Ende des Mantels verbunden, indem das Ende des Mantels zusätzlich zu einer ersten Umkrempelung noch eine zweite Umkrempelung nach innen in Bezug auf die Mantelfläche des Mantels aufweist und mit einer Innenfläche, die im Bereich der zweiten Umkrempelung liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche des inneren Endstücks zur Anlage gebracht ist; und mindestens ein äußeres Endstück ist formschlüssig mit dem Ende des Mantels, das in Verbindung mit dem inneren Endstück steht, verbunden, indem das Ende des Mantels mit einer Außenfläche, die im Bereich der zweiten Umkrempelung liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche des äußeren Endstücks zur Anlage gebracht ist.
  • Durch die zweite Umkrempelung nach innen kann bei axialem Zug auch Reibung zwischen dem Mantel und dem äußeren Endstück entstehen. Somit kann gegenüber einer Bauweise mit nur einer Umkrempelung die Reibungswirkung verstärkt werden und das Herausziehen des Mantels aus dem Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück zusätzlich erschwert werden, wodurch die Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Zug erhöht werden kann. Bei axialem Druck kann auch Reibung zwischen dem Mantel und dem inneren Endstück entstehen. Dadurch kann gegenüber einer Bauweise mit nur einer Umkrempelung die Reibungswirkung verstärkt werden und das Einschieben des Mantels in den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück zusätzlich erschwert werden, wodurch die Belastbarkeit der stabförmigen Baugruppe auf Druck erhöht werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein Ende des Mantels zwei Umkrempelungen auf, wobei die zwei Umkrempelungen zusammen eine S-Form bilden, insbesondere eine S-Form in radialer Richtung orthogonal zu einer/der Längsachse des Mantels. Die S-Form kann erzeugt werden, indem der Mantel zwei Mal nach innen in Bezug auf die Mantelfläche des Mantels umgekrempelt wird. Die S-Form kann gegenüber einer U-Form die Verschränkung und den Formschluss weiter verbessern, auch einen Kraftschluss. Je nach Materialien und Platzverhältnissen kann die U- oder die S-Form vorteilhafter sein. Bei vielen Anwendungen liefert die S-Form sehr gute Eigenschaften.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Umkrempelungen des Mantels stoffschlüssig, insbesondere durch eine Klebeverbindung, mit wenigstens einem der Endstücke verbunden. Eine Klebeverbindung zwischen dem Mantel und einem Endstück kann während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe bei der Formung der Umkrempelung hergestellt werden, indem der noch nicht ausgehärtete Kunststoff oder Klebstoff des Mantels beim Formen des Mantelendes mit einer Anlagefläche des Endstücks in Kontakt kommt. Ein Verkleben des Mantels bzw. der Umkrempelung mit wenigstens einem der Endstücke kann dazu dienen, das Endstück am Mantelende zu befestigen oder die Festigkeit einer Verbindung zwischen dem Mantel und dem Endstück noch weiter zu erhöhen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein Endstück in einer Fläche, die den Mantel berührt, mindestens eine Vertiefung, Öffnung oder ein Durchgangsloch auf.
  • Während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe wird diese Vertiefung, Öffnung oder dieses Durchgangsloch beim Aufschieben des äußeren Endstücks zumindest teilweise mit dem Kunststoff oder Klebstoff gefüllt, der zum Verkleben der Gewebelagen des Mantels dient. Nach dem Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs entsteht dadurch ein Formschluss zwischen dem Mantel und dem Endstück, der einem Verdrehen oder Verschieben des Mantels gegenüber dem Endstück entgegenwirkt und somit auch ein Herausziehen des Mantels aus dem Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Endstück erschwert. Bei der Vertiefung handelt es sich insbesondere um eine Einkerbung einer gerändelten Fläche. Wahlweise kann der Kunststoff oder Klebstoff auch für Stoffschluss mit wenigstens einem Endstück dienen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Umkrempelungen umlaufend, insbesondere rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse des Mantels. Hierdurch kann eine hohe Festigkeit sichergestellt werden. Spannungsspitzen können vermieden werden. Es kann ein gleichmäßiger Flächendruck sichergestellt werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht der Mantel aus einem oder mehreren Gewebeschläuchen, die mit einem Kunststoff oder Klebstoff, insbesondere einem Harz, verklebt oder darin eingebettet sind, wobei es sich bei dem Gewebe insbesondere um Kohlefasergewebe oder Glasfasergewebe oder Kunststoffgewebe handelt.
  • Als Gewebeschlauch ist dabei bevorzugt ein Gewebe zu verstehen, dass so hergestellt ist, dass es wie ein Schlauch geformt ist, wobei die Fasern insbesondere spiralförmig um die Mittellinie des Gewebeschlauchs verlaufen, wobei als Mittellinie des Gewebeschlauchs bevorzugt die Linie zu verstehen ist, die mittig in dem Raum, der sich innerhalb der Wandung des Gewebeschlauchs erstreckt, verläuft.
  • Gewebeschläuche können so aufgebaut sein, dass sie sich unter axialer Zugkraft radial zusammenziehen. Dadurch schmiegen sie sich an innenliegende Bauteile an, was für die Herstellung einer stabförmigen Baugruppe von Vorteil ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel befindet sich innerhalb des Mantels mindestens ein Kern, der an die Innenseite des Mantels angrenzt.
  • Als Kern ist dabei bevorzugt ein Bauteil zu verstehen, das von innen an den Mantel der stabförmigen Baugruppe angrenzt und gegenüber den inneren und äußeren Endstücken in axialer Richtung weiter innen angeordnet ist.
  • Während eines Herstellungsverfahrens der stabförmigen Baugruppe wird das Gewebe des Mantels auf den einen oder die mehreren Kerne aufgezogen, falls Gewebeschläuche verwendet werden, oder aufgewickelt, falls Bänder oder flächige Gewebestücke verwendet werden. Dadurch geben der eine oder die mehreren Kerne während dieses Herstellungsverfahrens die Form für den Mantel vor, so dass dafür keine äußeren Formbacken erforderlich sind. Dies ist von Vorteil, weil dadurch der Herstellungsaufwand reduziert werden kann.
  • Ein Kern kann auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, insbesondere aus zwei Teilen, wobei die Trennebene zwischen diesen beiden Teilen insbesondere plan auf der Längsachse der stabförmigen Baugruppe liegt. Durch einen geteilten Aufbau kann vor allem die Herstellbarkeit längerer Kerne vereinfacht werden.
  • Der Kern kann mindestens ein Durchgangsloch aufweisen, und das mindestens eine innere Endstück kann ein Durchgangsloch aufweisen, wobei das innere Endstück am Kern zur Anlage kommt, insbesondere stirnseitig. Das mindestens eine äußere Endstück kann ein Durchgangsloch aufweisen.
  • Die Durchgangslöcher in dem mindestens einen Kern und in den Endstücken können während eines Herstellungsverfahrens der stabförmigen Baugruppe dazu verwendet werden, den mindestens einen Kern sowie die Endstücke auf ein Führungsrohr aufzuschieben. Das Aufschieben des Kerns und der Endstücke auf ein gerades bzw. gerade geformtes Führungsrohr ermöglicht die Herstellung einer stabförmigen Baugruppe mit erhöhter Geradheit. Außerdem ist die Lagerung der stabförmigen Baugruppe ohne die Berührung des Mantels möglich, was besonders dann von Vorteil ist, wenn der Kunststoff oder Klebstoff des Mantels noch nicht ausgehärtet ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein inneres Endstück mindestens einen Absatz auf, wobei der Absatz derart mit dem Kern, der an das innere Endstück angrenzt, im Eingriff steht, dass der Kern an der Seite, mit der er an das innere Endstück angrenzt, gegenüber dem inneren Endstück zentriert wird.
  • Durch den Absatz wird der Kern gegenüber dem inneren Endstück zentriert, wodurch Absätze oder Stufen in der Außenfläche am Übergang zwischen diesen Bauteilen reduziert werden, was während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe für die Formgebung des Mantels von Vorteil ist, weil der Mantel für eine möglichst hohe Belastbarkeit auf Zug und Druck möglichst frei von Absätzen oder Stufen sein soll.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein Kern mindestens einen Absatz auf, wobei der Absatz derart mit einem angrenzenden Kern im Eingriff steht, dass beide Kerne an den Seiten, an denen sie aneinander angrenzen, zueinander zentriert werden.
  • Durch die Absätze werden die Kerne zueinander zentriert, wodurch Absätze oder Stufen in der Außenfläche am Übergang zwischen den Kernen reduziert werden, was während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe für die Formgebung des Mantels von Vorteil ist, weil der Mantel für eine möglichst hohe Belastbarkeit auf Zug und Druck möglichst frei von Absätzen oder Stufen sein soll.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht mindestens ein Kern aus einem zumindest teilweise luftdurchlässigen Material, insbesondere einem zumindest teilweise offenporigen Kunststoffschaum.
  • Während eines Herstellungsverfahrens der stabförmigen Baugruppe werden die Gewebelagen des Mantels von außen mit Kunststoff oder Klebstoff bedeckt, falls der Kunststoff oder Klebstoff nicht bereits zuvor in die Gewebelagen eingebracht wurde. Wenn der Kunststoff oder Klebstoff von außen zugeführt wird, kann es vor allem bei der Verwendung mehrerer Gewebelagen vorkommen, dass der Kunststoff oder Klebstoff die inneren Gewebelagen nicht erreicht. Dadurch wäre die spätere Tragfähigkeit der stabförmigen Baugruppe stark reduziert. Um insbesondere die Benetzung der inneren Gewebelagen mit Kunststoff oder Klebstoff zu verbessern, kann während oder nach dem Kunststoff- oder Klebstoffauftrag ein Unterdruck innerhalb der Gewebelagen erzeugt werden, so dass der Kunststoff oder Klebstoff durch den äußeren Überdruck nach innen durch die Gewebelagen gedrückt wird. Dafür ist es erforderlich, dass der im inneren des Mantels erzeugte Unterdruck den Kunststoff oder Klebstoff erreicht. Dies kann ermöglicht werden, indem der eine oder die mehreren Kerne, auf denen das Gewebe des Mantels aufliegt, aus einem luftdurchlässigen Material hergestellt werden. Hierfür eignet sich aufgrund des geringen Gewichts und der einfachen Herstellbarkeit ein offenporiger Kunststoffschaum.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die stabförmige Baugruppe mindestens eine Gewindebuchse und mindestens einen Gewindebolzen auf, wobei der Gewindebolzen über einen Kopf und ein Außengewinde, das entweder bis zum Kopf oder bis zu einem Schaft reicht, verfügt; und wobei der Gewindebolzen so in die Gewindebuchse eingesetzt ist, dass sein Kopf in axialer Richtung zur Stabmitte weist, wobei der Durchmesser oder die Breite des Kopfes größer als der Durchmesser oder die Breite des Durchgangsloches der Gewindebuchse ist, so dass der Gewindebolzen nicht nach außen aus der stabförmigen Baugruppe herausgezogen werden kann.
  • Als Gewindebolzen ist dabei bevorzugt ein Bolzen mit Kopf zu verstehen, der am Ende ohne Kopf ein Außengewinde aufweist, das entweder bis zum Kopf reicht oder das sich insbesondere bis zu einem mittig angeordneten Schaft erstreckt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die stabförmige Baugruppe mindestens einen Mitnehmerstift und mindestens eine Muffe auf, wobei der Mitnehmerstift in eine seitliche Bohrung des Gewindebolzens eingefügt ist, die quer zur Längsachse des Gewindebolzens verläuft, und wobei der Mitnehmerstift in mindestens ein Langloch der Muffe eingreift, so dass sich der Gewindebolzen bei einer Drehung der zugehörigen Muffe mitdrehen muss, aber in axialer Richtung gegenüber der Muffe um eine Strecke verschiebbar ist, die von der Länge des Langlochs abhängt.
  • Das Prinzip der Muffen, die über Mitnehmerstifte verdrehfest mit Gewindebolzen verbunden sind, ist bereits als Stand der Technik bekannt und wird in diesem Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe kombiniert, um das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen, zum Beispiel an Verbindungsknoten, zu befestigen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die stabförmige Baugruppe mindestens einen Gewindebolzen und mindestens eine Muffe, die auf den Gewindebolzen aufgeschoben ist, auf, wobei der Gewindebolzen und die Muffe jeweils mindestens eine unrunde Geometrie, der Gewindebolzen insbesondere eine Polygonwelle und die Muffe insbesondere eine Polygonnabe, aufweisen, so dass der Gewindebolzen mit der aufgeschobenen Muffe verdrehfest verbunden ist, so dass sich der Gewindebolzen bei einer Drehung der Muffe mitdrehen muss, aber in axialer Richtung gegenüber der Muffe verschiebbar ist.
  • Das Prinzip der Muffen, die über unrunde Geometrien verdrehfest mit Gewindebolzen verbunden sind, ist bereits als Stand der Technik bekannt und wird in diesem Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe kombiniert, um das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen, zum Beispiel an Verbindungsknoten, zu befestigen. Gegenüber der Verwendung von Mitnehmerstiften bieten unrunde Geometrien den Vorteil, dass größere Anzugsdrehmomente von der Muffe auf den Gewindebolzen übertragen werden können, so dass der Gewindebolzen fester angezogen werden kann und größere Klemmkräfte erzeugen kann. Dadurch können größere Torsionsmomente von den angeschlossenen weiteren Bauteilen auf die stabförmige Baugruppe übertragen werden als bei einem Ausführungsbeispiel mit Mitnehmerstiften mit gleichen Abmessungen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein äußeres Endstück zusätzlich zu einem mittig angeordneten Durchgangsloch mindestens zwei weitere Durchgangslöcher, insbesondere Bohrungen, auf, welche von der Vorderseite bis zur Rückseite des äußeren Endstücks reichen und an mindestens eine plane Anschlussfläche des äußeren Endstücks angrenzen oder von mindestens einer planen Anschlussfläche zumindest teilweise umgeben sind.
  • Als Anschlussfläche ist dabei bevorzugt eine Fläche zu verstehen, die eine äußere Begrenzung eines Bauteils oder einer Baugruppe darstellt und über eine einfache geometrische Form verfügt, indem sie insbesondere plan oder zylinderförmig geformt ist. Durch die einfache geometrische Form lässt sich die Anschlussfläche einfach fertigen und nach der Herstellung gut prüfen. Da eine Anschlussfläche eine äußere Begrenzung eines Bauteils oder einer Baugruppe darstellt, können weitere Bauteile von außen an eine Anschlussfläche angelegt werden. Durch zusätzliche Verbindungselemente, insbesondere Schrauben oder Bolzen, können weitere Bauteile an einer Anschlussfläche eines Bauteils oder einer Baugruppe fixiert werden.
  • Die mindestens zwei weiteren Durchganglöcher können zur Befestigung der stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen, zum Beispiel an Verbindungsknoten, dienen, wobei für die Befestigung insbesondere Schrauben verwendet werden. Während bei den Ausführungsbeispielen mit Gewindebolzen und Muffen am Stabende jeweils eine Einschraubenverbindung vorliegt, ermöglichen die weiteren Durchgangslöcher dieses Ausführungsbeispiels eine Mehrschraubenverbindung. Diese kann gegenüber einer Einschraubenverbindung eine höhere Sicherheit gegen Losdrehen bei dynamischer Belastung, insbesondere bei dynamischer Torsionsbelastung, aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein äußeres Endstück eine umlaufende Nut auf, die an den Mantel angrenzt und eingerichtet ist, ein Dichtelement, insbesondere einen O-Ring, aufzunehmen.
  • Durch das Einsetzen eines Dichtelements, insbesondere eines O-Rings, kann die Dichtheit des Übergangs vom Mantel zum äußeren Endstück gegen das Eindringen von Flüssigkeiten oder Gasen gesteigert werden.
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe, insbesondere einer zuvor beschriebenen Baugruppe, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • – Montage von einem oder mehreren Kernen auf einem Führungsrohr, wobei bei der Montage mehrerer Kerne die benachbarten Kerne jeweils aneinander angrenzen;
    • – Montage mindestens eines inneren Endstücks auf dem Führungsrohr, wobei das innere Endstück mit einer Rückseite zu dem einen oder den mehreren bereits montierten Kernen weist, wobei das jeweilige innere Endstück an die außen liegenden Kerne oder den einzelnen Kern angrenzend anordenbar ist;
    • – Aufbringen von mindestens einer Gewebelage auf den einen oder die mehreren Kerne und das innere Endstück, wobei das Gewebe nach außen derart über das innere Endstück übersteht, dass genug Gewebe vorhanden ist, um später mindestens eine Anlagefläche des inneren oder auch eines äußeren Endstücks abzudecken bzw. wie vorgesehen zu berühren, wobei idealerweise nicht zu viel Gewebe vorhanden ist, so dass der später zwischen dem inneren und äußeren Endstück zur Verfügung stehende Raum nicht überschritten wird, und wobei das Gewebe in Richtung der Längsachse der stabförmigen Baugruppe aufgezogen wird, falls Gewebeschläuche verwendet werden, oder aufgewickelt wird, falls Bänder oder flächige Gewebestücke verwendet werden;
    • – Montage mindestens eines äußeren Endstücks auf dem Führungsrohr, insbesondere an jedem der zwei Enden des Führungsrohrs, wobei das äußere Endstück mit einer Vorderseite zum inneren Endstück weist, dieses aber bevorzugt nicht berührt, sondern in einem geeigneten Abstand, vorzugsweise 20 bis 200 mm entfernt, positioniert wird;
    • – Verschieben des äußeren Endstücks nach innen bzw. zum inneren Endstück, insbesondere bis mindestens eine Positionierfläche des äußeren Endstücks jeweils eine Positionierfläche des inneren Endstücks berührt, wobei das überstehende Gewebe dabei, per Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug, derart zwischen das äußere und das innere Endstück derart gedrückt wird, dass das Gewebe beim Aufschieben des äußeren Endstücks die Form der jeweiligen Anlagefläche des inneren und/oder äußeren Endstückes übernimmt und dadurch zwischen den Endstücken zwei aus dem Gewebe bestehende, U-förmige Umkrempelungen bzw. die umgekrempelte Form gebildet wird/werden, insbesondere am jeweiligen Ende des Mantels;
    • – Verbinden der Endstücke miteinander und/oder mit den Umkrempelungen; und
    • – Entfernen des Führungsrohrs und gegebenenfalls auch weiterer Vorrichtungsteile.
  • Indem die Endstücke gegeneinander geschoben werden und die Umkrempelung zwischen den Endstücken gebildet wird, kann der Mantel an die Endstücke angeformt werden. Hierdurch kann ein Risiko verringert werden, dass der Formschluss nicht gut erstellt wird. Insbesondere kann dem Mantel die Geometrie der Endstücke aufgezwungen werden, so dass eine große Anlagefläche erhalten wird und hohe Kräfte bei geringen Druck- oder Spannungsspitzen übertragbar sind.
  • Als Positionierfläche eines inneren Endstücks ist dabei bevorzugt eine Fläche zu verstehen, an der das innere Endstück das äußere Endstück berührt, nachdem das äußere Endstück nach innen verschoben wurde.
  • Als Positionierfläche eines äußeren Endstücks ist dabei bevorzugt eine Fläche zu verstehen, an der das äußere Endstück das innere Endstück berührt, nachdem das äußere Endstück nach innen verschoben wurde.
  • Das Aufschieben der Kerne und der Endstücke auf ein gerades Führungsrohr ermöglicht die Herstellung einer stabförmigen Baugruppe mit erhöhter Geradheit. Außerdem ist die Lagerung der stabförmigen Baugruppe ohne die Berührung des Mantels möglich, was besonders dann von Vorteil ist, wenn der Kunststoff oder Klebstoff des Mantels noch nicht ausgehärtet ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe auch die folgenden Schritte:
    • – Aufbringen von zumindest begrenzt fließfähigem Kunststoff oder Klebstoff, insbesondere von flüssigem Harz, auf die Gewebelage bzw. auf das Gewebe des Mantels, falls der Kunststoff oder Klebstoff nicht bereits im Gewebe enthalten ist, insbesondere vor dem Verschieben; und
    • – Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs, insbesondere unter Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur, insbesondere vor dem Entfernen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe auch die folgenden Schritte:
    • – Verbindung des Führungsrohrs entweder mit mindestens einer Antriebseinheit an jedem der zwei Enden des Führungsrohrs oder mit mindestens einer Antriebseinheit am einen Ende und mit mindestens einer Lagereinheit am anderen Ende, wobei die Antriebseinheit eingerichtet ist, das Führungsrohr und die darauf montierten Teile zu lagern und um die Längsachse zu drehen und die Lagereinheit eingerichtet ist, das Führungsrohr zu lagern; und
    • – Drehbewegung des Führungsrohrs mit den darauf montierten Teilen um die Längsachse, welche während oder nach dem Aufbringen von Kunststoff oder Klebstoff auf den Mantel für eine Zeitspanne von einer Sekunde bis zu 24 Stunden aufrechterhalten werden kann.
  • Die Drehbewegung der stabförmigen Baugruppe während oder nach dem Aufbringen von Kunststoff oder Klebstoff auf den Mantel kann die gleichmäßige Verteilung des Kunststoffs oder Klebstoffs fördern sowie die Bildung von herabhängenden Tropfen oder Nasen vermeiden oder reduzieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe auch die folgenden Schritte:
    • – Verbindung des Führungsrohrs mit einer Unterdruckpumpe über eine pneumatische Rohr- oder Schlauchleitung, wobei vorteilhafterweise auch eine pneumatische Drehdurchführung am Führungsrohr angeschlossen sein kann, falls eine Drehbewegung des Führungsrohrs um die Längsachse vorgesehen ist;
    • – Abdichtung der Spalte zwischen den Durchgangslöchern der inneren Endstücke und dem Führungsrohr mit geeigneten Dichtelementen und falls das Führungsrohr ein offenes Ende aufweist, die Abdichtung des offenen Endes des Führungsrohrs mit einem geeigneten Dichtelement, insbesondere einem Stopfen; und
    • – Beaufschlagung des Innenraums des Führungsrohrs mit Unterdruck mit Hilfe der Unterdruckpumpe, nachdem oder während Kunststoff oder Klebstoff auf das Gewebe des Mantels aufgebracht wird, wobei der Unterdruck aus dem Inneren des Führungsrohrs durch mindestens ein Durchgangsloch, insbesondere eine Bohrung, in der Wandung des Führungsrohrs zu mindestens einem Durchgangsloch eines Kerns übertragen wird, von wo aus er durch die Wandung von mindestens einem Kern, der aus einem zumindest teilweise luftdurchlässigen Material, insbesondere aus einem offenporigen Kunststoffschaum, besteht, und durch die Gewebelagen dringt, so dass der Kunststoff oder Klebstoff durch den äußeren Überdruck nach innen durch das Gewebe des Mantels gedrückt wird.
  • Während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe werden die Gewebelagen von außen mit Kunststoff oder Klebstoff bedeckt, falls der Kunststoff oder Klebstoff nicht bereits zuvor in die Gewebelagen eingebracht wurde. Wenn der Kunststoff oder Klebstoff von außen zugeführt wird, kann es vor allem bei der Verwendung mehrerer Gewebelagen vorkommen, dass der Kunststoff oder Klebstoff die inneren Gewebelagen nicht erreicht. Dadurch wäre die spätere Tragfähigkeit der stabförmigen Baugruppe stark reduziert. Um insbesondere die Benetzung der inneren Gewebelagen mit Kunststoff oder Klebstoff zu verbessern, kann während oder nach dem Kunststoff- oder Klebstoffauftrag ein Unterdruck innerhalb des Mantels erzeugt werden, so dass der Kunststoff oder Klebstoff durch den äußeren Überdruck nach innen durch die Gewebelagen gedrückt wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner ein Verbinden des mindestens einen inneren Endstücks mit dem mindestens einen äußeren Endstück, insbesondere auch ein Verspannen der Endstücke gegen die Umkrempelungen, insbesondere ein Verschrauben mit mindestens einer Schraube oder einer Gewindebuchse. Das Verschrauben gegeneinander liefert eine robuste mechanische Verbindung, bei welcher eine Druckkraft bzw. Flächenpressung sehr exakt dosiert werden kann, je nachdem, ob auch ein großer Anteil Kraftschluss und/oder Stoffschluss gewünscht ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe auch die folgenden Schritte:
    • – Einsetzen von mindestens einem Gewindebolzen jeweils in das Durchgangsloch einer Gewindebuchse, wobei der Gewindebolzen so orientiert ist, dass sich sein Kopf auf einer Vorderseite der Gewindebuchse befindet;
    • – Einschrauben der mindestens einen Gewindebuchse und des darin eingesetzten Gewindebolzens in das mindestens eine innere Endstück;
    • – Aufschieben von jeweils einer Muffe auf den mindestens einen Gewindebolzen; und
    • – Einfügen von jeweils einem Mitnehmerstift in die jeweils eine seitliche Bohrung des mindestens einen Gewindebolzens, wobei der Mitnehmerstift jeweils mit seinen Enden in mindestens ein Langloch der Muffe eingreift.
  • Das Prinzip der Muffen, die über Mitnehmerstifte verdrehfest mit Gewindebolzen verbunden sind, ist bereits als Stand der Technik bekannt und wird in diesem Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe kombiniert, um das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen zu befestigen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe auch die folgenden Schritte:
    • – Einsetzen von mindestens einem Gewindebolzen jeweils in das Durchgangsloch einer Gewindebuchse, wobei der Gewindebolzen eine unrunde Geometrie, insbesondere eine Polygonwelle, aufweist und so orientiert ist, dass sich sein Kopf auf einer Vorderseite der Gewindebuchse befindet;
    • – Einschrauben der mindestens einen Gewindebuchse und des darin eingesetzten Gewindebolzens in das mindestens eine innere Endstück; und
    • – Aufschieben von jeweils einer Muffe auf den mindestens einen Gewindebolzen, wobei die Muffe eine unrunde Geometrie, insbesondere eine Polygonnabe, aufweist.
  • Das Prinzip der Muffen, die über unrunde Geometrien verdrehfest mit Gewindebolzen verbunden sind, ist bereits als Stand der Technik bekannt und wird in diesem Ausführungsbeispiel mit der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe kombiniert, um das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen stabförmigen Baugruppe an weiteren Bauteilen zu befestigen.
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung eines Endes eines aus wenigstens einer Gewebelage bestehenden Mantels einer stabförmigen Baugruppe, insbesondere einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Ausbilden einer Kupplung zu einem Verbindungselement oder einer weiteren stabförmigen Baugruppe mittels wenigstens zwei aus der wenigstens einen Gewebelage bestehenden, U-förmigen Umkrempelungen, mit welchen zwei Endstücke verbunden werden, welche beidseitig innen und außen an den Umkrempelungen zur Anlage gebracht werden. Das Ende des Mantels bildet die Umkrempelungen und die kraftübertragende Schnittstelle zu wenigstens einem Endstück bzw. zum Verbindungselement. Die hat sowohl Vorteile bei der Herstellung als auch hinsichtlich Festigkeit und Lebensdauer oder unterschiedlicher Belastungsarten.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1A in einer perspektivischen Ansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 1B, 1C jeweils in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht ein Ende einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2A in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2B, 2C in einer vergrößerten Seitenansicht und in einer vergrößerten Schnittansicht ein Ende einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2D in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2E, 2F in einer vergrößerten Seitenansicht und in einer vergrößerten Schnittansicht ein Ende einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2G in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2H in einer vergrößerten Schnittansicht den mittleren Bereich einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3A, 3B in einer Seitenansicht und in einer Schnittansicht ein inneres Endstück einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4A, 4B in einer Seitenansicht und in einer Schnittansicht ein äußeres Endstück einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5A, 5B jeweils in einer Schnittansicht einen Kern einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 6 in einer vergrößerten Schnittansicht ein Ende eines Mantels gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7A, 7B, 7C in einer Rückansicht, in einer Draufsicht und in einer Schnittansicht eine Gewindebuchse einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 8A in einer perspektivischen Ansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 8B, 8C jeweils in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht ein Ende einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9A in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9B, 9C in einer vergrößerten Seitenansicht und in einer vergrößerten Schnittansicht ein Ende einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9D in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 9E in einer vergrößerten Schnittansicht den mittleren Bereich einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10A, 10B, 10C in einer Seitenansicht, in einer Schnittansicht und in einer Draufsicht ein äußeres Endstück einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 11A, 11B jeweils in einer Seitenansicht Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 11C in einer Seitenansicht eine stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Für eine bessere Übersichtlichkeit können die Zeichnungsfiguren in die drei im Folgenden beschriebenen Gruppen unterteilt werden. Bei den Figuren der ersten Gruppe handelt es sich um die 1A bis 7C. Diese zeigen eine stabförmige Baugruppe und Einzelteile der stabförmigen Baugruppe, wobei die stabförmige Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt ist. Die Figuren der zweiten Gruppe, welche die 8A bis 10C umfasst, zeigen eine stabförmige Baugruppe und Einzelteile der stabförmigen Baugruppe, wobei die stabförmige Baugruppe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt ist. Bei den Figuren der dritten Gruppe handelt es sich um die 11A, 11B und 11C. Diese dienen zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe gemäß dem ersten der beiden Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Im Zusammenhang mit der Beschreibung der folgenden Figuren wird bei Bezugszeichen, falls sie in einzelnen Figuren nicht explizit erläutert werden, auf die weiteren Figuren verwiesen.
  • In der 1A ist gezeigt, dass die stabförmige Baugruppe 1a, zwei gleich aufgebaute Enden 1a.1 aufweist, zwischen denen sich der Mantel 2a erstreckt.
  • In den 1B und 1C ist gezeigt, dass an den Mantel 2a zwei äußere Endstücke 4a angrenzen. Die äußeren Endstücke 4a weisen jeweils ein Durchgangsloch (vgl. 4B) auf, in das jeweils eine Gewindebuchse 7 eingefügt ist. Die zwei Gewindebuchsen 7 weisen jeweils ein Durchgangsloch (vgl. 7C) auf, in welchem der Gewindebolzen 8 gelagert ist. Auf den zwei Gewindebolzen 8 ist jeweils eine Muffe 10 gelagert.
  • In den 2A und 2B ist die stabförmige Baugruppe 1a und ein Ende 1a.1 der stabförmigen Baugruppe 1a gezeigt. In einer seitlichen Bohrung des Gewindebolzens 8, die quer zur Längsachse des Gewindebolzens 8 verläuft, ist der Mitnehmerstift 9 angeordnet, wobei der Mitnehmerstift 9 mit seinen beiden Enden jeweils in zwei Langlöcher 10.1 der Muffen 10 eingreift, wobei die Langlöcher 10.1 auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Muffe 10 angeordnet sind (vgl. 2F). Dadurch muss sich der Gewindebolzen 8 bei einer Drehung der zugehörigen Muffe 10 mitdrehen, ist aber in Richtung der Längsachse L der stabförmigen Baugruppe 1a gegenüber der Muffe 10 um eine Strecke verschiebbar, die von der Länge der Langlöcher 10.1 abhängt. Das Außengewinde 8.3 des Gewindebolzens 8 dient zur Befestigung der stabförmigen Baugruppe 1a an weiteren Bauteilen (nicht dargestellt).
  • In der 2C ist gezeigt, dass innerhalb des Mantels 2a der Kern 5a angeordnet ist, der von innen an den Mantel 2a angrenzt. Angrenzend an den Kern 5a ist das innere Endstück 3a angeordnet, das ebenfalls an den Mantel 2a angrenzt und zumindest teilweise von dem Mantel 2a umgeben ist. Die Gewindebuchse 7 ist durch ein Durchgangsloch (vgl. 4B) des äußeren Endstücks 4a gesteckt und mit dem inneren Endstück 3a verschraubt. Dabei liegt der Bund (vgl. 7B) der Gewindebuchse 7 auf dem äußeren Endstück 4a auf und verhindert ein Auseinanderbewegen des inneren Endstücks 3a bezüglich des äußeren Endstücks 4a.
  • Der Schaft 8.2 des Gewindebolzens 8 ist derart innerhalb der Gewindebuchse 7 gelagert, dass der Kopf 8.1 des Gewindebolzens 8 in axialer Richtung zur Stabmitte weist, wobei der Außendurchmesser des Kopfes 8.1 größer als der Innendurchmesser des Durchgangsloches (vgl. 7C) der Gewindebuchse 7 ist, so dass der Gewindebolzen 8 nicht in axialer Richtung nach außen aus der stabförmigen Baugruppe 1a herausgezogen werden kann.
  • Um die stabförmige Baugruppe 1a an einem weiteren Bauteil zu montieren, wird der Gewindebolzen 8 mit seinem Außengewinde 8.3 durch Drehen der Muffe 10 in ein passendes Gewinde des weiteren Bauteils eingeschraubt, bis der Kopf 8.1 des Gewindebolzens 8 auf der Vorderseite (vgl. 7B) der Gewindebuchse 7 aufliegt, und vorteilhafterweise mit einem geeigneten Anziehdrehmoment festgezogen.
  • Dadurch, dass sich die zwei Gewindebolzen 8 der stabförmigen Baugruppe 1a axial verschieben lassen, können diese vollständig oder zumindest teilweise in die äußeren Endstücke 4a eingeschoben werden, so dass sich die stabförmige Baugruppe 1a auch zwischen zwei weiteren Bauteilen (nicht dargestellt) einfügen und befestigen lässt, die bereits in dem Abstand montiert sind, welcher der Länge der stabförmigen Baugruppe 1a entspricht. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn in einem bereits aufgebauten Raumfachwerk eine stabförmige Baugruppe 1a ausgetauscht werden soll.
  • In den 2D und 2E ist die stabförmige Baugruppe 1a und ein Ende 1a.1 der stabförmigen Baugruppe 1a gezeigt. Der Mantel 2a weist einen rotationssymmetrischen Aufbau auf, wobei der Durchmesser des Mantels 2a in der Mitte am größten ist und zu den Enden hin abfällt, um eine möglichst hohe Druckfestigkeit bei geringem Gewicht zu erreichen.
  • In der 2F ist gezeigt, dass der Mitnehmerstift 9 mit seinen zwei Enden in die zwei Langlöcher 10.1 der Muffe 10 hineinragt. Dadurch wird die Übertragung eines Anziehdrehmoments von der Muffe 10 auf den Gewindebolzen 8 ermöglicht.
  • In den 2G und 2H ist gezeigt, dass die zwei Kerne 5a von innen an den Mantel 2a angrenzen. In Richtung der Längsachse L der stabförmigen Baugruppe 1a erstrecken sich die zwei Kerne 5a jeweils von den Enden 1a.1 der stabförmigen Baugruppe 1a bis zum mittig angeordneten Kern 6a, wobei die Kerne 5a durch einen Absatz (vgl. 5A), der sich an ihrem nach innen weisenden Ende befindet, den Kern 6a zentrieren, wodurch Absätze oder Stufen im Mantel 2a vermieden oder reduziert werden.
  • In den 3A und 3B ist gezeigt, dass das innere Endstück 3a das Durchgangsloch 3.5 aufweist, das von der Vorderseite 3.1 bis zur Rückseite 3.2 des inneren Endstücks 3a reicht. Innerhalb des Durchgangslochs 3.5 ist das Innengewinde 3.9 angeordnet, das passend ist zum Außengewinde der Gewindebuchse (vgl. 7B), so dass sich diese in das innere Endstück 3a einschrauben lässt. Das innere Endstück 3a weist außerdem den Absatz 3.8 auf, der zum Zentrieren des Kerns 5a dient, der in der stabförmigen Baugruppe 1a an das innere Endstück 3a angrenzt, wodurch Absätze oder Stufen im Mantel 2a vermieden oder reduziert werden.
  • Auf der Vorderseite 3.1 verfügt das innere Endstück 3a über die Anlageflächen 3.3 und 3.4, die in der stabförmigen Baugruppe laden Mantel 2a an den Umkrempelungen (vgl. 6) berühren. An der Vorderseite 3.1 weist das innere Endstück 3a außerdem die Positionierflächen 3.6 und 3.7 auf. Diese sind eingerichtet, das äußere Endstück 4a zu positionieren, während dieses montiert wird.
  • In den 4A und 4B ist gezeigt, dass das äußere Endstück 4a ein Durchgangsloch 4a.5 aufweist, das von der Vorderseite 4a.1 bis zur Rückseite 4a.2 des äußeren Endstücks 4a reicht. Das Durchgangsloch 4a.5 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als die Außendurchmesser des Außengewindes (vgl. 7B) und des Schafts (vgl. 7B) der Gewindebuchse 7, so dass die Gewindebuchse 7 in das Durchgangsloch 4.a5 des äußeren Endstücks 4a eingeführt werden kann. Der Innendurchmesser des Durchgangslochs 4a.5 ist jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Bunds (vgl. 7B) der Gewindebuchse 7, so dass der Bund (vgl. 7B) der Gewindebuchse 7 nicht durch das Durchgangsloch 4a.5 des äußeren Endstücks 4a durchgeführt werden kann. Dadurch kann das äußere Endstück 4a mittels der Gewindebuchse 7 am inneren Endstück 3a festgeschraubt werden.
  • Außerdem verfügt das äußere Endstück 4a auf der Vorderseite 4a.1 über die Anlageflächen 4a.3 und 4a.4, die im montierten Zustand den Mantel 2a an den Umkrempelungen (vgl. 6) berühren. An der Vorderseite 4a.1 weist das äußere Endstück 4a außerdem die Positionierflächen 4a.6 und 4a.7 auf. Diese treten während der Montage des äußeren Endstücks 4a in Kontakt mit den Positionierflächen 3.6 und 3.7 des inneren Endstücks 3a, wodurch das äußere Endstück 4a geeignet positioniert werden kann. Zudem verfügt das äußere Endstück 4a über eine umlaufende Nut 4a.8, die zur Aufnahme eines ringförmigen Dichtelements (nicht dargestellt), insbesondere eines O-Rings, dienen kann, um die Dichtheit des Übergangs vom Mantel 2a zum äußeren Endstück 4a gegen das Eindringen von Flüssigkeiten oder Gasen zu steigern.
  • In den 5A und 5B ist gezeigt, dass die Kerne 5a und 6a jeweils ein Durchgangsloch 5.3 bzw. 6.3 aufweisen, das von der Vorderseite 5.1 bzw. 6.1 bis zur Rückseite 5.2 bzw. 6.2 der Kerne 5a und 6a reicht, wobei der Kern 6a an der Vorderseite 6.1 und der Rückseite 6.2 gleich aufgebaut ist, so dass beide Seiten beliebig vertauscht werden können. Die Durchgangslöcher 5.3 und 6.3 ermöglichen die Durchführung eines Führungsrohrs (vgl. 11A), auf dem die Kerne 5a während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe 1a gelagert werden können. Bei der Montage der stabförmigen Baugruppe 1a wird außerdem der Absatz 3.8 des inneren Endstücks 3a in das Durchgangsloch 5.3 des Kerns 5a eingeführt, wodurch der Kern 5a gegenüber dem inneren Endstück 3a zentriert wird. An der Rückseite 5.2 des Kerns 5a ist der Absatz 5.4 angeordnet, der bei der Montage der stabförmigen Baugruppe 1a in das Durchgangsloch 6.3 des Kerns 6a eingeführt wird, wodurch der Kern 6a gegenüber dem Kern 5a zentriert wird.
  • Um bei der Herstellung der stabförmigen Baugruppe 1a die Benetzung der Gewebelagen des Mantels 2a mit Kunststoff oder Klebstoff zu verbessern, soll die Möglichkeit bestehen, den Kunststoff oder Klebstoff mittels eines im Innern der Mantels 2a eingebrachten Unterdrucks nach innen zu drücken. Um den inneren Unterdruck bis zu den Gewebelagen des Mantels 2a leiten zu können, werden die Kerne 5a und 6a aus einem luftdurchlässigen Kunststoffschaum hergestellt.
  • In der 6 ist gezeigt, dass das Ende 2a.3 des Mantels 2a zweimal nach innen umgekrempelt ist, wobei die beiden Umkrempelungen 2a.4 und 2a.5 zusammen eine S-Form in radialer Richtung orthogonal zur Längsachse L bilden. Die Lage und die Form der Umkrempelungen wird dabei durch das innere 3a und das äußere Endstück 4a definiert, wenn diese beiden Teile zusammengeschoben werden (vgl. 11A und 11B) und das Ende 2a.3 des Mantels 2a in dem dazwischen liegenden Raum formen, wobei der Kunststoff oder Klebstoff zwischen den Gewebelagen des Mantels noch formbar ist. Nach dem Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs bleibt der Mantel 2a in dieser Form fixiert. In der 6 ist das Ende 2a.3 des Mantels 2a ohne die angrenzenden Bauteile dargestellt, um die Umkrempelungen besser beschreiben zu können.
  • Dabei liegt die Umkrempelung 2a.4 weiter in radialer Richtung nach außen als die zweite Umkrempelung 2a.5. An der Außenseite weist der Mantel 2a in dem Bereich der Umkrempelung 2a.4 die Außenfläche 2.6 auf, die sich über den gekrümmten Bereich der Mantelwandung erstreckt und an den Enden an zwei zylinderförmige Außenflächen angrenzt. An der Innenseite 2.2 erstreckt sich in diesem gekrümmten Bereich der Mantelwandung entsprechend die Innenfläche 2.7. An der Außenseite weist der Mantel 2a in dem Bereich der Umkrempelung 2a.5 die Außenfläche 2.8 auf, die sich über den gekrümmten Bereich der Mantelwandung erstreckt und an zwei zylinderförmige Außenflächen angrenzt. An der Innenseite 2.2 erstreckt sich in diesem gekrümmten Bereich der Mantelwandung entsprechend die Innenfläche 2.9.
  • In der stabförmigen Baugruppe 1a berührt die Außenfläche 2.6 die Anlagefläche 4a.3 des äußeren Endstücks 4a, die Innenfläche 2.7 berührt die Anlagefläche 3.3 des inneren Endstücks 3a, die Außenfläche 2.8 berührt die Anlagefläche 4a.4 des äußeren Endstücks 4a und die Innenfläche 2.9 berührt die Anlagefläche 3.4 des inneren Endstücks 3a. Der Mantel 2a kann das innere 3a und äußere Endstück 4a auch noch an anderen Stellen berühren, die genannten Flächenpaare sind jedoch besonders entscheidend, weil an diesen Stellen bei axialem Zug oder Druck durch die Kraftumlenkung Reibung zwischen dem Mantel 2a und dem äußeren Endstück 4a sowie zwischen dem Mantel 2a und dem inneren Endstück 3a entsteht, wodurch die Belastbarkeit der Verbindung auf Zug und Druck gesteigert werden kann.
  • Als Gewebe für den Mantel 2a werden bevorzugt mehrere Gewebeschläuche (nicht dargestellt) verwendet, die aus Kohlefasergewebe oder Glasfasergewebe oder Kunststoffgewebe bestehen und bei der Herstellung der stabförmigen Baugruppe 1a über die inneren Endstücke 3a und die Kerne 5a und 6a gezogen werden. Gewebeschläuche können bevorzugt so aufgebaut sein, dass sie sich unter axialer Zugkraft radial zusammenziehen. Dadurch schmiegen sie sich an innenliegende Bauteile an, was für die Herstellung der stabförmigen Baugruppe 1a von Vorteil ist.
  • Da in der stabförmigen Baugruppe 1a zur Formgebung des Mantels 2a an beiden Enden 1a.1 die gleichen inneren 3a und äußeren Endstücke 4a verwendet werden und auch die Kerne 5a auf beiden Seiten gleich sind, ist der Mantel 2a abgesehen von Fertigungstoleranzen spiegelsymmetrisch aufgebaut und weist zwei annähernd gleiche Enden 2a.3 auf. Da die inneren 3a und äußeren Endstücke 4a sowie die Kerne 5a und 6a zudem eine rotationssymmetrische Form aufweisen, ist der Mantel 2a ebenfalls rotationssymmetrisch geformt.
  • In den 7A, 7B und 7C ist gezeigt, dass die Gewindebuchse 7 den Bund 7.3, den Schaft 7.4 und das Außengewinde 7.5 aufweist. Der Bund 7.3 weist zwei Schlüsselflächen 7.7 auf, die das Angreifen eines Schlüssels, insbesondere eines Maulschlüssels, ermöglichen und das Einschrauben der Gewindebuchse 7 in das innere Endstück 3a erleichtern. Die Gewindebuchse 7 weist ein Durchgangsloch 7.6 auf, das von der Vorderseite 7.1 bis zur Rückseite 7.2 der Gewindebuchse 7 reicht und zur Aufnahme des Gewindebolzens 8 dient.
  • In der 8A ist gezeigt, dass die stabförmige Baugruppe 1b, zwei gleich aufgebaute Enden 1b.1 aufweist, zwischen denen sich der Mantel 2b erstreckt.
  • In den 8B und 8C ist gezeigt, dass an den Mantel 2b zwei äußere Endstücke 4b angrenzen. Die äußeren Endstücke 4b weisen jeweils ein Durchgangsloch (vgl. 10B) auf, in dem jeweils eine Schraube 11 angeordnet ist.
  • In den 9A, 9B und 9C ist die stabförmige Baugruppe 1b und ein Ende 1b.1 der stabförmigen Baugruppe 1b gezeigt. Innerhalb des Mantels 2b ist der Kern 5b angeordnet, der von innen an den Mantel 2b angrenzt. Angrenzend an den Kern 5b ist das innere Endstück 3b angeordnet, das ebenfalls an den Mantel 2b angrenzt und zumindest teilweise von dem Mantel 2b umgeben ist. Das Ende 2b.3 des Mantels 2b ist zweimal nach innen umgekrempelt, wobei die beiden Umkrempelungen 2b.4 und 2b.5 zusammen eine S-Form in radialer Richtung zur Längsachse bilden. Mittels der Schraube 11, die den Kopf 11.1 und das Außengewinde 11.2 aufweist, und der Unterlegscheibe 12 ist das äußere Endstück 4b mit dem inneren Endstück 3b verschraubt.
  • Das äußere Endstück 4b weist die plane Anschlussfläche 4b.12 auf, mit der die stabförmige Baugruppe 1b an weitere Bauteile (nicht dargestellt) angelegt werden kann. Zur Befestigung der stabförmigen Baugruppe 1b an den weiteren Bauteilen können die Durchgangslöcher 4b.11 verwendet werden, insbesondere, indem diese als Durchgangslöcher für Schrauben, die in die weiteren Bauteile eingeschraubt werden, verwendet werden.
  • Da sich an beiden Enden 1b.1 der stabförmigen Baugruppe 1b jeweils ein äußeres Endstück 4b befindet, verfügt die stabförmige Baugruppe 1b über zwei zueinander, parallele Anschlussflächen 4b.12. Dadurch lässt sich die stabförmige Baugruppe 1b auch zwischen zwei weiteren Bauteilen (nicht dargestellt) einfügen und befestigen, die bereits in dem Abstand montiert sind, welcher der Länge der stabförmigen Baugruppe 1b entspricht. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn in einem bereits aufgebauten Raumfachwerk eine stabförmige Baugruppe 1b ausgetauscht werden soll.
  • In den 9D und 9E ist gezeigt, dass die zwei Kerne 5b von innen an den Mantel 2b angrenzen. In Richtung der Längsachse L der stabförmigen Baugruppe 1b erstrecken sich die zwei Kerne 5b jeweils von den Enden 1b.1 der stabförmigen Baugruppe 1b bis zum mittig angeordneten Kern 6b, wobei die Kerne 5b durch einen Absatz, der sich an ihrem nach innen weisenden Ende befindet, den Kern 6b zentrieren, wodurch Absätze oder Stufen im Mantel 2b vermieden oder reduziert werden.
  • Der Aufbau des Mantels 2b, des inneren Endstücks 3b sowie der Kerne 5b und 6b ist ähnlich dem Aufbau des Mantels 2a, des inneren Endstücks 3a sowie der Kerne 5a und 6a, die in der stabförmigen Baugruppe 1a verwendet werden. Der Mantel 2b weist wie der Mantel 2a ebenfalls die Innenseite 2.2, die Außenfläche im Bereich der Umkrempelung 2.6, die Innenfläche im Bereich der Umkrempelung 2.7, die Außenfläche im Bereich der zweiten Umkrempelung 2.8 und die Innenfläche im Bereich der zweiten Umkrempelung 2.9 auf (vgl. 6), aber der besseren Übersicht halber sind diese Bezugszeichen in den Figuren, die das weitere Ausführungsbeispiel zeigen, nicht gekennzeichnet. Außerdem weist das innere Endstück 3b weist wie das innere Endstück 3a ebenfalls die Vorderseite 3.1, die Rückseite 3.2, die Anlageflächen 3.3 und 3.4, die Positionierflächen 3.6 und 3.7, den Absatz 3.8 und das Innengewinde 3.9 auf (vgl. 3A und 3B). Zudem weisen die Kerne 5b und 6b wie die Kerne 5a und 6a die Vorderseiten 5.1 und 6.1, die Rückseiten 5.2 und 6.2 sowie die Durchgangslöcher 5.3 und 6.3 auf und der Kern 5b verfügt wie der Kern 5a über den Absatz 5.4 (vgl. 5A und 5B). Diese Bezugszeichen sind ebenfalls der besseren Übersicht halber nicht in den Figuren, die das weitere Ausführungsbeispiel zeigen, gekennzeichnet.
  • In den 10A, 10B und 10C ist gezeigt, dass das äußere Endstück 4b ein Durchgangsloch 4b.5 aufweist, das von der Vorderseite 4b.1 bis zur Rückseite 4b.2 des äußeren Endstücks 4b reicht. Das Durchgangsloch 4b.5 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Außengewindes 11.2 der Schraube 11, so dass die Schraube 11 in das Durchgangsloch 4b.5 des äußeren Endstücks 4b eingeführt werden kann. Der Innendurchmesser des Durchgangslochs 4b.5 ist jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Kopfes 11.1 der Schraube 11, so dass der Kopf 11.1 der Schraube 11 nicht durch das Durchgangsloch 4b.5 des äußeren Endstück 4b durchgeführt werden kann. Dadurch kann das äußere Endstück 4b mittels der Schraube 11 am inneren Endstück 3b festgeschraubt werden.
  • Außerdem verfügt das äußere Endstück 4b auf der Vorderseite 4b.1 über die Anlageflächen 4b.3 und 4b.4, die im montierten Zustand den Mantel 2b an den Umkrempelungen 2b.4, 2b.5 berühren. An der Vorderseite 4b.1 weist das äußere Endstück 4b außerdem die Positionierflächen 4b.6 und 4b.7 auf. Diese treten während der Montage des äußeren Endstücks 4b in Kontakt mit dem inneren Endstück 3b, wodurch das äußere Endstück 4b geeignet positioniert werden kann. Zudem verfügt das äußere Endstück 4b über eine umlaufende Nut 4b.8, die zur Aufnahme eines ringförmigen Dichtelements (nicht dargestellt), insbesondere eines O-Rings, dienen kann, um die Dichtheit des Übergangs vom Mantel 2b zum äußeren Endstück 4b gegen das Eindringen von Flüssigkeiten oder Gasen zu steigern.
  • Auf der Rückseite 4b.2 weist das äußere Endstück 4b die Anschlussfläche 4b.12 auf, wobei es sich um eine plane Fläche handelt, die zum Anlegen der stabförmigen Baugruppe 1b an weitere Bauteile dient. Im äußeren Bereich weist das äußere Endstück 4b außerdem zwei Durchgangslöcher 4b.11 auf, die jeweils von der Vorderseite 4b.1 bis zur Rückseite 4b.2 des äußeren Endstücks 4b reichen und an die Anschlussfläche 4b.12 angrenzen. Durch die plane Anschlussfläche 4b.12 und die zwei im äußeren Bereich angeordneten Durchgangslöcher 4b.11 ist das äußere Endstück 4b ähnlich gestaltet wie ein Schraubflansch. Um die stabförmige Baugruppe 1b mit weiteren Bauteilen (nicht dargestellt) zu verbinden, können zwei Schrauben (nicht dargestellt) von der Vorderseite 4b.1 des äußeren Endstücks 4b in die Durchgangslöcher 4b.11 eingeführt werden und in zwei passende Gewinde der weiteren Bauteile (nicht dargestellt) eingeschraubt werden. Dabei verlaufen die Durchgangslöcher 4b.11 nicht parallel zueinander, sondern sind um wenige Grad geneigt. Die weiteren Bauteile (nicht dargestellt), welche mit den äußeren Endstücken 4b verschraubt werden sollen, müssen dann Innengewinde aufweisen, welche passend sind zu den Außengewinden der verwendeten Schrauben (nicht dargestellt) und die gleiche Neigung und den gleichen Abstand aufweisen wie die Durchgangslöcher 4b.11 des äußeren Endstücks 4b. Die Neigung der Durchgangslöcher 4b.11 bietet den Vorteil, dass mehr Platz zum Ansetzen von Werkzeugen, die zum Anziehen der Schrauben verwendet werden, zur Verfügung steht, wobei es sich bei den Werkzeugen insbesondere um Drehmomentschlüssel handelt.
  • Das äußere Endstück 4b weist außerdem zwei Durchgangslöcher 4b.10 auf, die in der Fläche 4b.9, welche in der stabförmigen Baugruppe 1b den Mantel 2b berührt, angeordnet sind. Während der Herstellung der stabförmigen Baugruppe 1b werden diese Durchgangslöcher 4b.10 beim Aufschieben des äußeren Endstücks 4b zumindest teilweise mit dem Kunststoff oder Klebstoff gefüllt, der zum Verkleben der Gewebelagen des Mantels 2b dient. Nach dem Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs entsteht dadurch ein Formschluss und wahlweise auch Kraft- und/oder Stoffschluss zwischen dem äußeren Endstück 4b und dem Mantel 2b, der unter Torsionsbelastung einem Verdrehen des Mantels 2b gegenüber dem äußeren Endstück 4b entgegenwirkt sowie auch ein Herausziehen des Mantels 2b aus dem Raum zwischen dem inneren 3b und dem äußeren Endstück 4b erschwert.
  • In der 10C ist außerdem gezeigt, dass das äußere Endstück 4b am äußeren Umfang eine rautenförmige Gestalt aufweist. Diese Form wurde gewählt, um zum einen die zwei Durchgangslöcher 4b.11 integrieren zu können und um zum anderen ein möglichst geringeres Gewicht zu erreichen.
  • In den 11A und 11B ist gezeigt, dass zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe 1a das Führungsrohr 20, die Antriebseinheit 21 und die Lagereinheit 22 verwendet werden, wobei die Antriebseinheit 21 und die Lagereinheit 22 jeweils mit einem Ende des Führungsrohrs 20 verbunden sind. Die Antriebseinheit 21 lagert das Führungsrohr 20 und ermöglicht die Erzeugung einer Drehbewegung des Führungsrohrs um die Längsachse L, während die Lagereinheit 22 das Führungsrohr 20 nur lagert.
  • Auf dem Führungsrohr 20 ist eine Baugruppe aufgeschoben, welche einen Teil der Bauteile der stabförmigen Baugruppe 1a enthält. Dabei handelt es sich um das Gewebe des Mantels 2a und darunter verdeckt zwei Kerne 5a (nicht sichtbar), einen Kern 6a (nicht sichtbar) und zwei innere Endstücke 3a (nicht sichtbar). Die Anordnung der verdeckten Bauteile entspricht der Anordnung in der stabförmigen Baugruppe 1a und kann den 2C und 2H entnommen werden.
  • Das Gewebe des Mantels 2a ragt dabei jeweils um eine Länge über die inneren Endstücke 3a heraus, die etwa der Länge eines inneren Endstücks 3a entspricht, damit später genügend Gewebe zur Verfügung steht, um die Umkrempelungen 2a.4 und 2a.5 bilden zu können.
  • In der 11A ist gezeigt, dass die zwei äußeren Endstücke 4a ebenfalls auf dem Führungsrohr 20 aufgeschoben und in einem Abstand, der etwa der ein- bis zweifachen Länge eines inneren Endstücks 3a entspricht, von den Enden des Gewebes des Mantels 2a entfernt positioniert sind, wobei die Vorderseiten 4a.1 der äußeren Endstücke 4a jeweils zum Mantel 2a weisen.
  • Um den Mantel 2a herzustellen, wird Kunststoff oder Klebstoff (nicht dargestellt) auf das Gewebe des Mantels aufgetragen. Damit der Kunststoff oder Klebstoff zwischen die Fasern des Mantelgewebes dringen kann, handelt es sich insbesondere um flüssigen Kunststoff oder Klebstoff. Um ein Heruntertropfen oder eine Nasenbildung des Klebstoffs zu vermeiden, können das Führungsrohr 20 und die darauf montierten Komponenten während oder nach dem Kunststoff- oder Klebstoffauftrag mittels der Antriebseinheit 21 in eine Drehbewegung um die Längsachse L versetzt werden.
  • Um vor allem die Benetzung der der inneren Lagen des Mantelgewebes zu verbessern, kann während oder nach dem Kunststoff- oder Klebstoffauftrag ein Unterdruck innerhalb des Mantels erzeugt werden. Dafür wird mittels der Unterdruckpumpe 23 ein Unterdruck erzeugt und über die Schlauchleitung 24 und die pneumatische Drehdurchführung 25 in das Führungsrohr 20 eingeleitet. Die pneumatische Drehdurchführung 25 ist auf der einen Seite an das Führungsrohr 20 angeschlossen und auf der anderen Seite an die Schlauchleitung 24, und sie ermöglicht die Durchleitung des Unterdrucks während einer Drehbewegung des Führungsrohrs 20 um die Längsachse L. Der Unterdruck wird durch eine oder mehrere Bohrungen (nicht dargestellt) in der Wandung des Führungsrohrs 20 zu den Durchgangslöchern 5.3 und 6.3 der Kerne 5a und 6a übertragen. Da die Kerne 5a und 6a aus einem luftdurchlässigen Material bestehen, wird der Unterdruck von den Durchgangslöchern 5.3 und 6.3 durch die Wandung der Kerne auf das Gewebe des Mantels 2a übertragen, so dass der Kunststoff oder Klebstoff durch den äußeren Überdruck nach innen durch die Gewebelagen gedrückt wird. Um den Druckverlust zu begrenzen, ist das Ende des Führungsrohrs 20, das sich auf der Seite der Antriebseinheit 21 befindet, mit dem Dichtelement 26, wobei es sich insbesondere um einen Stopfen handelt, verschlossen. Die Spalte zwischen dem Führungsrohr 20 und den inneren Endstücken 3a, sind ebenfalls durch geeignete Dichtelemente (nicht dargestellt) verschlossen.
  • In der 11B ist gezeigt, dass nach dem Auftragen des Kunststoffs oder Klebstoffs (nicht dargestellt) die äußeren Endstücke 4a nach innen geschoben werden. Während des Verschiebens eines äußeren Endstücks 4a wird das Gewebe, welches nach außen über das inneren Endstück 3a übersteht, per Hand oder mit einem geeigneten Werkzeug zwischen das äußere 4a und das innere Endstück 3a gedrückt, so dass das Gewebe beim Aufschieben des äußeren Endstücks 4a die Form der Anlageflächen 3.3, 3.4, 4a.3 und 4a.4 des inneren 3a und äußeren Endstücks 4a übernimmt und die zwei Umkrempelungen 2a.4 und 2a.5 am Ende 2a.3 des Mantels 2a entstehen. Dabei wird das äußere Endstück 4a soweit nach innen geschoben, bis sich die Positionierfläche 4a.6 des äußeren Endstücks 4a und die Positionierfläche 3.6 des inneren Endstücks 3a berühren.
  • In der 11C ist gezeigt, dass nach dem Aushärten des Kunststoffs oder Klebstoffs, der auf das Gewebe des Mantels 2a aufgetragen wurde, das Führungsrohr 20 sowie die Bauteile, die für die Erzeugung der Drehbewegung und des Unterdrucks benötigt wurden, entfernt sind. Stattdessen wurde an beiden Enden jeweils eine Gewindebuchse 7 in das innere Endstück 3a eingeschraubt, wobei innerhalb der Gewindebuchse 7 ein Gewindebolzen 8 so angeordnet ist, dass sein Gewinde 8.3 nach außen herausschaut (vgl. 2C). Auf den Schaft 8.2 des Gewindebolzens 8 wurde jeweils eine Muffe 10 aufgeschoben und mittels eines Mitnehmerstifts 9 verstiftet (vgl. 2F). Die Anordnung dieser Bauteile entspricht der Anordnung in der stabförmigen Baugruppe 1a und kann den 2C und 2F entnommen werden.
  • Das in den 11A und 11B gezeigte Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe 1a kann auch so modifiziert werden, dass eine stabförmige Baugruppe 1b hergestellt werden kann. Dazu wird ein Führungsrohr 20 verwendet, das einen Durchmesser aufweist, der das Aufschieben der Kerne 5b und 6b sowie der inneren 3b und äußeren Endstücke 4b ermöglicht. Entsprechend werden diese Bauteile dann auch auf dem Führungsrohr 20 montiert und mit dem Gewebe des Mantels 2b überzogen oder umwickelt.
  • Gegenüber einer stabförmigen Baugruppe 1a sind die äußeren Endstücke 4b in einer stabförmigen Baugruppe 1b aber nicht rotationssymmetrisch. Daher ist es sinnvoll, für die Herstellung einer stabförmigen Baugruppe 1b zusätzlich eine Vorrichtung oder Aufnahme vorzusehen, welche die beiden äußeren Endstücke 4b gleich ausrichtet, während oder nachdem sie nach innen verschoben werden.
  • Obwohl wenigstens ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Das wenigstens eine beschriebene Ausführungsbeispiel ist lediglich exemplarisch beschrieben und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan oder eine technische Lehre zur Umsetzung wenigstens eines beispielhaften Ausführungsbeispiels zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von beispielhaft beschriebenen Elementen oder Merkmalen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der aufgeführten Ansprüche oder rechtlicher Äquivalente zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1a; 1b
    stabförmige Baugruppe
    1a.1; 1b.1
    Ende der stabförmigen Baugruppe
    2a; 2b
    Mantel
    2.2
    Innenseite des Mantels
    2a.3; 2b.3
    Ende des Mantels
    2a.4; 2b.4
    Umkrempelung
    2a.5; 2b.5
    zweite Umkrempelung
    2.6
    Außenfläche des Mantels im Bereich der Umkrempelung
    2.7
    Innenfläche des Mantels im Bereich der Umkrempelung
    2.8
    Außenfläche des Mantels im Bereich der zweiten Umkrempelung
    2.9
    Innenfläche des Mantels im Bereich der zweiten Umkrempelung
    3a; 3b
    inneres Endstück
    3.1
    Vorderseite des inneren Endstücks
    3.2
    Rückseite des inneren Endstücks
    3.3
    Anlagefläche des inneren Endstücks
    3.4
    Anlagefläche des inneren Endstücks
    3.5
    Durchgangsloch im inneren Endstück
    3.6
    Positionierfläche des inneren Endstücks
    3.7
    Positionierfläche des inneren Endstücks
    3.8
    Absatz am inneren Endstück
    3.9
    Innengewinde des inneren Endstücks
    4a; 4b
    äußeres Endstück
    4a.1; 4b.1
    Vorderseite des äußeren Endstücks
    4a.2; 4b.2
    Rückseite des äußeren Endstücks
    4a.3, 4b.3
    Anlagefläche des äußeren Endstücks
    4a.4; 4b.4
    Anlagefläche des äußeren Endstücks
    4a.5; 4b.5
    Durchgangsloch im äußeren Endstück
    4a.6; 4b.6
    Positionierfläche des äußeren Endstücks
    4a.7; 4b.7
    Positionierfläche des äußeren Endstücks
    4a.8; 4b.8
    Nut im äußeren Endstück
    4b.9
    Fläche des äußeren Endstücks
    4b.10
    Durchgangsloch im äußeren Endstück
    4b.11
    Durchgangsloch im äußeren Endstück
    4b.12
    Anschlussfläche des äußeren Endstücks
    5a; 5b, 6a; 6b
    Kern
    5.1
    Vorderseite des Kerns
    5.2
    Rückseite des Kerns
    5.3
    Durchgangsloch im Kern
    5.4
    Absatz am Kern
    6.1
    Vorderseite des Kerns
    6.2
    Rückseite des Kerns
    6.3
    Durchgangsloch im Kern
    7
    Gewindebuchse
    7.1
    Vorderseite der Gewindebuchse
    7.2
    Rückseite der Gewindebuchse
    7.3
    Bund der Gewindebuchse
    7.4
    Schaft der Gewindebuchse
    7.5
    Außengewinde der Gewindebuchse
    7.6
    Durchgangsloch in der Gewindebuchse
    7.7
    Schlüsselfläche der Gewindebuchse
    8
    Gewindebolzen
    8.1
    Kopf des Gewindebolzens
    8.2
    Schaft des Gewindebolzens
    8.3
    Außengewinde des Gewindebolzens
    9
    Mitnehmerstift
    10
    Muffe
    10.1
    Langloch in der Muffe
    11
    Schraube
    11.1
    Kopf der Schraube
    11.2
    Außengewinde der Schraube
    12
    Unterlegscheibe
    20
    Führungsrohr
    21
    Antriebseinheit für Drehbewegung
    22
    Lagereinheit für Drehbewegung
    23
    Unterdruckpumpe
    24
    pneumatische Rohr- oder Schlauchleitung
    25
    pneumatische Drehdurchführung
    26
    Dichtelement
    L
    Längsachse der stabförmigen Baugruppe

Claims (17)

  1. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b), umfassend: – einen Mantel (2a; 2b); – mindestens ein inneres Endstück (3a; 3b); und – mindestens ein äußeres Endstück (4a; 4b); wobei der Mantel (2a; 2b) aus einer oder mehreren Gewebelagen besteht, die mit einem Kunststoff oder Klebstoff verklebt oder darin eingebettet sind; wobei der Mantel (2a; 2b) zumindest teilweise eine schlauch- oder rohrförmige Form aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass: – das innere Endstück (3a; 3b) mit einem Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) verbunden ist, indem das Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) zwei aus der/den Gewebelagen bestehende, U-förmige Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) nach innen aufweist und mit einer Innenfläche (2.7; 2.9), die im Bereich mindestens einer der Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche (3.3; 3.4) des inneren Endstücks (3a; 3b) zur Anlage gebracht ist; und – das äußere Endstück (4a; 4b) mit dem Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) verbunden ist, indem das Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) mit einer Außenfläche (2.6; 2.8), die im Bereich mindestens einer der Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) liegt, an einer geometrisch korrespondierenden Anlagefläche (4a.3, 4a.4; 4b.3, 4b.4) des äußeren Endstücks (4a; 4b) zur Anlage gebracht ist.
  2. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (3a, 4a; 3b, 4b) mittels einer Gewindebuchse (7) oder mindestens einer Schraube (11) miteinander verbunden sind, insbesondere längs einer/der Längsachse (L) des Mantels.
  3. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (3a, 4a; 3b, 4b) miteinander verspannt sind und die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) derart zwischen den Endstücken (3a, 4a; 3b, 4b) angeordnet sind, dass die Endstücke (3a, 4a; 3b, 4b) gegen die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) drücken, insbesondere in Richtung einer/der Längsachse (L) des Mantels.
  4. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) U-förmig in Bezug auf eine/die Längsachse (L) des Mantels sind.
  5. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b) zwei Umkrempelungen (2a.4; 2b.4, 2a.5; 2b.5) aufweist, wobei die zwei Umkrempelungen (2a.4; 2b.4, 2a.5; 2b.5) zusammen eine S-Form bilden, insbesondere eine S-Form in radialer Richtung orthogonal zur einer/der Längsachse (L) des Mantels.
  6. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) stoffschlüssig mit wenigstens einem der Endstücke (3a, 4a; 3b, 4b) verbunden sind.
  7. Stabförmige Baugruppe (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endstück (4b) in einer Fläche (4b.9), die den Mantel (2b) berührt, mindestens eine Vertiefung, Öffnung oder ein Durchgangsloch (4b.10) aufweist.
  8. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5) umlaufend sind, insbesondere rotationssymmetrisch in Bezug auf eine/die Längsachse (L) des Mantels.
  9. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – sich innerhalb des Mantels (2a; 2b) mindestens ein Kern (5a; 5b, 6a; 6b) befindet, der an die Innenseite (2.2) des Mantels (2a; 2b) angrenzt, wobei der Kern (5a; 5b, 6a; 6b) mindestens ein Durchgangsloch (5.3, 6.3) aufweist; – das mindestens eine innere Endstück (3a; 3b) ein Durchgangsloch (3.5) aufweist, wobei das innere Endstück (3a; 3b) am Kern (5a; 5b) zur Anlage kommt, insbesondere stirnseitig; und – das mindestens eine äußere Endstück (4a; 4b) ein Durchgangsloch (4a.5; 4b.5) aufweist.
  10. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Endstück (3a; 3b) mindestens einen Absatz (3.8) aufweist, wobei der Absatz (3.8) derart mit dem Kern (5a; 5b), der an das innere Endstück (3a; 3b) angrenzt, im Eingriff steht, dass der Kern (5a; 5b) an der Seite, mit der er an das innere Endstück (3a; 3b) angrenzt, gegenüber dem inneren Endstück (3a; 3b) zentriert wird, und/oder dass der mindestens eine Kern (5a; 5b) mindestens einen Absatz (5.4) aufweist, wobei der Absatz (5.4) derart mit einem angrenzenden weiteren Kern (6a; 6b) im Eingriff steht, dass beide Kerne (5a; 5b, 6a; 6b) an den Seiten, an denen sie aneinander angrenzen, zueinander zentriert werden.
  11. Stabförmige Baugruppe (1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Endstück (4a; 4b) mit dem inneren Endstück (3a; 3b) verschraubt ist, wobei die stabförmige Baugruppe (1a) mindestens eine Gewindebuchse (7) und mindestens einen Gewindebolzen (8) aufweist, wobei der Gewindebolzen (8) über einen Kopf (8.1) und ein Außengewinde (8.3), das entweder bis zum Kopf (8.1) oder bis zu einem Schaft (8.2) des Gewindebolzens reicht, verfügt; und wobei der Gewindebolzen (8) derart in die Gewindebuchse (7) eingesetzt ist, dass sein Kopf (8.1) in axialer Richtung zu einer Mitte der Baugruppe weist, wobei der Durchmesser oder die Breite des Kopfes (8.1) größer als der Durchmesser oder die Breite des Durchgangsloches (7.6) der Gewindebuchse (7) ist.
  12. Stabförmige Baugruppe (1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmige Baugruppe (1a) mindestens einen Mitnehmerstift (9) und mindestens eine Muffe (10) aufweist, wobei der Mitnehmerstift (9) in eine seitliche Bohrung eines/des Gewindebolzens (8) der stabförmigen Baugruppe eingefügt ist, die quer zu einer Längsachse des Gewindebolzens verläuft, und wobei der Mitnehmerstift (9) in mindestens ein Langloch (10.1) der Muffe (10) eingreift, oder dass die stabförmige Baugruppe mindestens einen Gewindebolzen (8) und mindestens eine Muffe (10), die auf den Gewindebolzen aufgeschoben ist, aufweist, wobei der Gewindebolzen und die Muffe jeweils mindestens eine unrunde Geometrie, der Gewindebolzen insbesondere eine Polygonwelle und die Muffe insbesondere eine Polygonnabe, aufweisen, so dass der Gewindebolzen mit der aufgeschobenen Muffe verdrehfest verbunden ist, aber in axialer Richtung gegenüber der Muffe verschiebbar ist.
  13. Stabförmige Baugruppe (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Endstück (4b) zusätzlich zu einem mittig angeordneten Durchgangsloch (4b.5) mindestens zwei weitere Durchgangslöcher (4b.11), insbesondere Bohrungen, aufweist, welche von einer Vorderseite (4b.1) bis zu einer Rückseite (4b.2) des äußeren Endstücks (4b) reichen und an mindestens eine plane Anschlussfläche (4b.12) des äußeren Endstücks (4b) angrenzen oder von der Anschlussfläche (4b.12) zumindest teilweise umgeben sind.
  14. Stabförmige Baugruppe (1a; 1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Endstück (4a; 4b) eine umlaufende Nut (4a.8; 4b.8) aufweist, die an den Mantel (2a; 2b) angrenzt und eingerichtet ist, ein Dichtelement, insbesondere einen O-Ring, aufzunehmen.
  15. Verfahren zur Herstellung einer stabförmigen Baugruppe (1a; 1b), insbesondere einer Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Montage von einem oder mehreren Kernen (5a; 5b, 6a; 6b) aneinandergrenzend auf einem Führungsrohr (20); – Montage mindestens eines inneren Endstücks (3a; 3b) auf dem Führungsrohr (20), wobei das innere Endstück (3a; 3b) mit einer Rückseite (3.2) zum wenigstens einen Kern (5a; 5b, 6a; 6b) weist; – Aufbringen von mindestens einer Gewebelage eines Gewebes auf den wenigstens einen Kern (5a; 5b, 6a; 6b) und das innere Endstück (3a; 3b), wobei das Gewebe derart über das innere Endstück (3a; 3b) übersteht, dass mindestens eine Anlagefläche (3.3, 3.4, 4a.3; 4b.3, 4a.4; 4b.4) des inneren (3a; 3b) Endstücks oder auch eines äußeren Endstücks (4a; 4b) abdeckbar ist; – Montage mindestens eines äußeren Endstücks (4a; 4b) auf dem Führungsrohr (20), wobei das äußere Endstück (4a; 4b) mit einer Vorderseite (4a.1; 4b.1) zum inneren Endstück (3a; 3b) weist; – Verschieben des äußeren Endstücks (4a; 4b) nach innen bzw. zum inneren Endstück, wobei das überstehende Gewebe dabei derart zwischen das äußere (4a; 4b) und das innere Endstück (3a; 3b) gedrückt wird, dass das Gewebe beim Aufschieben des äußeren Endstücks (4a; 4b) die Form der Anlageflächen (3.3, 3.4, 4a.3; 4b.3, 4a.4; 4b.4) der inneren (3a; 3b) und äußeren Endstücke (4a; 4b) übernimmt und dadurch zwischen den Endstücken zwei aus dem Gewebe bestehende, U-förmige Umkrempelungen (2a.4, 2b.4; 2a.5, 2b.5) gebildet werden, insbesondere am jeweiligen Ende (2a.3; 2b.3) des Mantels (2a; 2b); – Verbinden der Endstücke miteinander und/oder mit den Umkrempelungen; und – Entfernen des Führungsrohrs (20).
  16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend ein Verbinden des mindestens einen inneren Endstücks (3a; 3b) mit dem mindestens einen äußeren Endstück (4a; 4b), insbesondere ein Verspannen der Endstücke gegen die Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5), insbesondere ein Verschrauben mit mindestens einer Schraube (11) oder einer Gewindebuchse (7).
  17. Verwendung eines Endes eines aus wenigstens einer Gewebelage bestehenden Mantels (2a; 2b) einer stabförmigen Baugruppe (1a; 1b), insbesondere einer stabförmigen Baugruppe gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Ausbilden einer Kupplung zu einem Verbindungselement oder einer weiteren stabförmigen Baugruppe mittels wenigstens zwei aus der wenigstens einen Gewebelage bestehenden, U-förmigen Umkrempelungen (2a.4, 2a.5; 2b.4, 2b.5), mit welchen zwei Endstücke (3a, 4a; 3b, 4b) verbunden werden, welche beidseitig innen und außen an den Umkrempelungen zur Anlage gebracht werden.
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