DE10235509A1 - Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes - Google Patents

Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes Download PDF

Info

Publication number
DE10235509A1
DE10235509A1 DE10235509A DE10235509A DE10235509A1 DE 10235509 A1 DE10235509 A1 DE 10235509A1 DE 10235509 A DE10235509 A DE 10235509A DE 10235509 A DE10235509 A DE 10235509A DE 10235509 A1 DE10235509 A1 DE 10235509A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber composite
layers
additional thread
additional
thread
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10235509A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Breitenbuecher Marcus
BRUCKER ANDREAS
RAUCHFUS AXEL
Rauchfuß Axel
Original Assignee
Breitenbuecher Marcus
BRUCKER ANDREAS
RAUCHFUS AXEL
Rauchfuß Axel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Breitenbuecher Marcus, BRUCKER ANDREAS, RAUCHFUS AXEL, Rauchfuß Axel filed Critical Breitenbuecher Marcus
Priority to DE10235509A priority Critical patent/DE10235509A1/de
Publication of DE10235509A1 publication Critical patent/DE10235509A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/56Tensioning reinforcements before or during shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/52Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by applying or inserting filamentary binding elements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00Other non-woven fabrics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, einen Faserverbund (11) mit mehreren Schichten (13) herzustellen, welche mittels eines Klebeharzes verklebt sind. Zusätzlich zu den Schichten (13) können Zusatz-Fäden (16) durch den Faserverbund (11) genäht werden. Diese Zusatz-Fäden (16) verlaufen in etwa zickzackförmig. Dabei durchstoßen sie die Außenseiten (14, 15) des Faserverbundes und verlaufen ein Stück mit einem geraden Abschnitt (18) daran entlang. Der Winkel der schrägen Abschnitte (17) zwischen den geraden Abschnitten (18) beträgt bei einem fertigen Faserverbund beispielsweise ca. 20 DEG .

Description

  • Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Faserverbund mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9.
  • Es ist bekannt, ein Faserverbundmaterial herzustellen mit mehreren Schichten von Fasergeweben. Diese sind beispielsweise mit Epoxydharz getränkt und werden verpresst, um überschüssiges Harz aus dem Faserverbund herauszudrücken. Dabei ist es möglich, den Faserverbund in eine bestimmte Form zu bringen. Derartige Faserverbundmaterialien weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie an sich nur Zugkräfte aufnehmen können. Kräfte, die quer zum Verlauf des Faserverbundes bzw. seiner Schichten verlaufen, können weniger gut aufgenommen werden. Insbesondere führen sie dazu, dass sich der Faserverbund auflöst bzw. die einzelnen Schichten voneinander lösen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Faserverbund sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, mit denen die Probleme des Standes der Technik vermieden werden können, insbesondere eine gesteigerte Belastbarkeit quer zum Verlauf des Faserverbundes sowie Druckbelastungen besser aufgenommen werden können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Faserverbund mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher beschrieben. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Erfindungsgemäß sind zusätzliche Fasern in den Faserverbund eingebracht, welche nach Art eines Zusatz-Fadens oder als solcher ausgebildet sein können. Dieser Zusatz-Faden oder die zusätzlichen Fasern verlaufen schräg zu dem wesentlichen Verlauf der Schichten und durchstoßen wenigstens einige dieser Schichten, vorteilhaft mehrere. Dabei verläuft der Zusatz-Faden abschnittsweise jeweils im wesentlichen geradlinig. Vorteilhaft verläuft der Faden in lauter geradlinigen Abschnitten durch den Faserverbund.
  • Auf diese Weise halten der Zusatz-Faden bzw. die zusätzlichen Fasern die Schichten des Faserverbundes zusammen. Dies kann durch Verwendung von sehr zugkräftigen Fasern einen Zusammenhalt des Faserverbundes besser bewirken als das reine Verkleben mit dem Kleber.
  • Der Winkel zwischen einem schrägen Verlauf oder schrägen Abschnitten des Zusatz-Fadens und dem hauptsächlichen Verlauf der Schichten kann zwischen 10° und 40° liegen, vorzugsweise zwischen 15° und 25°. Somit ist der Winkel an sich relativ flach. Dennoch ist eine ausreichende gute Aufnahme von Kräften quer zur Verlaufsrichtung der Schichten möglich. Der Winkel ist vorteilhaft immer in etwa der gleiche. Der Vorteil der relativ flachen und schrägen Führung der Zusatz-Fäden zu den Schichten des Faserverbundes liegt darin, dass dann noch ein Spannen des Fadens durch seitliches Ziehen möglich ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Zusatz-Faden an einer Seite oder abschnittsweise über die äußerste Schicht des Faserverbundes hinaus verläuft. Vorteilhaft erfolgt dies an beiden Seiten, so dass an beiden Oberflächen oder Außenseiten des Faserverbundes Abschnitte des Zusatz-Fadens verlaufen.
  • Es kann vorgesehen sein, den Zusatz-Faden in etwa zick-zack-förmig verlaufen zu lassen. Dabei kann er jeweils an schrägen Abschnitten geradlinig verlaufen, und mit diesen durch die gesamte Dicke des Faserverbundes hindurch verlaufen. Zwischen den schrägen Abschnitten verläuft der Faden an einer der Ober- oder Außenseiten des Faserverbundes, und zwar ebenfalls geradlinig. Abschnittsweise kann der Zusatz-Faden in etwa entlang oder parallel zu einer Schicht verlaufen.
  • Der Zusatz-Faden kann mit einem Abschnitt, insbesondere einem freien Ende, seitlich oder an einer Kante über den Faserverbund hinausragen. Dadurch ist es möglich, wie es zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gehört, den Zusatz-Faden zu spannen. Dieses Spannen kann einerseits zumindest teilweise vor einem Zusammenpressen des Faserverbundes erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch nach dem Zusammenpressen gespannt werden. Vorteilhaft wird der Zusatz-Faden ausschließlich nach dem Zusammenpressen gespannt. Dadurch wird er reicht, dass der Faserverbund in seiner durch das Zusammenpressen erreichten Dicke sozusagen vernäht und zusammengehalten wird.
  • Ebenso kann das Tränken des Faserverbundes bzw. der Schichten aus den Fasern mit flüssigem Kleber, wie beispielsweise einem Kleberharz, vor oder nach dem Spannen des Zusatz-Fadens erfolgen. Vorteilhaft erfolgt es vor dem Spannen, insbesondere auch vor dem Zusammenpressen.
  • Der Faden kann mit einem Nähverfahren durch den Faserverbund gebracht werden. Dies ist an sich bekannt und eignet sich hier besonders gut. Eine dabei verwendete Nähnadel oder Ahle wird in dem vorgesehenen Winkel durch die Schichten bzw. durch den Faserverbund geführt. Dieses Führen erfolgt dabei vorteilhaft derart, dass beim fertiggestellten Faserverbund der oben genannte Winkel, der erzielt werden soll, erreicht wird.
  • Die Schichten des Faserverbundes können zumindest teilweise Gewebe sein. Diese Gewebe können Glasfasergewebe sein, ebenso wie beliebig zusammengelegte und verpresste Matten aus einzelnen Fasern. Es können zwischen zwei und sehr vielen Schichten, beispielsweise dreißig bis fünfzig, miteinander verbunden werden. Genauso funktioniert das Erfindungsprinzip mit einem sehr dicken, voluminösen Gelege oder Gebilde von Fasern. Auch dieses kann mittels Durchnähen mit einem Zusatzfaden als Faserverbund verstärkt werden.
  • Der Zusatz-Faden selber kann ein gedrehter Faden sein. Vorteilhaft ist ein Zusatz-Faden relativ dick, beispielsweise im Bereich zwischen 0,1 mm und 1 mm. Dies hängt unter anderem von der Art, dem Aufbau sowie der Gesamtdicke des Faserverbundes ab. Als Fasern für einen Zusatz-Faden eignen sich vorteilhafte biegsame sowie hochflexible Fasern. Diese können Glasfasern sein, ebenso Kohlefasern oder auch an dere Werkstoffe, wie Kevlar-, Bor- oder Aramidfasern. Es können ebenso Keramikfasern verwendet werden.
  • Vorteilhaft werden in einen solchen Faserverbund mehrere Zusatz-Fäden eingeführt. Diese können in Ebenen verlaufen. Diese Ebenen verlaufen dabei parallel zueinander und senkrecht zu den Schichten. Die schräge Verlaufsrichtung erfolgt vorteilhaft jeweils bei benachbarten Fäden gegenläufig. Dabei kann der seitliche Abstand zwischen einzelnen Zusatz-Fäden in einem Bereich unterhalb der Dicke des Faserverbundes, beispielsweise bei einem Viertel bis der Hälfte, liegen.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch einen Faserverbund aus mehreren Schichten mit einem in etwa zick-zack-förmig durchgenähten Faden im unverpressten Zustand,
  • 2 den Faserverbund aus 1 im verpressten Zustand und
  • 3 einen Faserverbund ähnlich 2 mit einer abschnittsweisen Krümmung.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Faserverbund 11a im Schnitt dargestellt. Der Faserverbund 11a weist nach links eine Art Endkante 12a auf. Nach rechts zu kann er weiter verlaufen.
  • Der Faserverbund 11a besteht aus mehreren, in diesem Fall acht Schichten 13a. Diese sind beispielsweise Gewebeschichten. Prinzipiell können hier jedoch alle Schichtarten eingesetzt werden, wie sie allgemein zur Herstellung eines Faserverbundes verwendet werden, also Gewebe oder Gelege aus verschiedenen Fasern.
  • Der Faserverbund 11a weist eine Oberseite 14a sowie eine Unterseite 15a auf.
  • Durchgezogen dargestellt ist ein Zusatz-Faden 16a, der in etwa zick-zack-förmig durch den Faserverbund 11a bzw. die Schichten 13a verläuft. Dabei weist der Zusatz-Faden 16a schräge Abschnitte 17a auf, mit denen er durch die Schichten 13a läuft. Dabei durchstößt er jeweils die Oberseite 14a sowie die Unterseite 15a. An diesen Seiten verläuft er anliegend mit geraden Abschnitten 18a.
  • Wie aus 1 zu ersehen ist, sind die Winkel der schrägen Abschnitte 17a jeweils in etwa gleich, ebenso deren Längen. Dies gilt auch für die geraden Abschnitte 18a. Der Zusatz-Faden verläuft also gleichmäßig und sozusagen periodisch in dem Faserverbund 11a.
  • Mit einem freien Ende 20a reicht der Zusatz-Faden 16a über die Endkante 12a nach links heraus. An diesem freien Ende 20a kann der Zusatz-Faden 16a gespannt werden, wie nachher noch erläutert wird.
  • Gestrichelt dargestellt ist ein weiterer Zusatz-Faden 16a, der ebenfalls durch den Faserverbund 11a läuft. Durch die Strichlierung soll angedeutet werden, dass er hinter dem durchgezogen dargestellten Zusatz-Faden 16a verläuft. Dies bedeutet, dass ein solcher Faserverbund 11a mehrere Zusatz-Fäden aufweist. Diese verlaufen vorteilhaft in parallelen Ebenen zueinander. Der seitliche Abstand zwischen zweier solchen Zusatz-Fäden kann unterschiedlich gewählt werden, je nach Anforderungen an den Faserverbund 11a. Vorteilhaft liegt der Abstand im Größenbereich der Dicke des Faserverbundes 11a im unverpressten oder verpressten Zustand.
  • Die Länge der geraden Abschnitte 18a sollte so gewählt sein, dass einerseits die Schicht 13a, welche die Oberseite 14a oder die Unterseite 15a bildet, beim Spannen des Zusatz-Fadens nicht zu stark punktuell nach innen gezogen wird. Andererseits sollten die geraden Abschnitte 18a nicht zu lang gewählt werden, damit auf der Verlaufsbahn des Zusatz-Fadens 16a ausreichend viele schräge Abschnitte 17a untergebracht werden können. Schließlich halten die schrägen Abschnitte 17a den Faserverbund 11a zusammen. Dabei dienen die geraden Abschnitte 18a sozusagen als Verankerungspunkte der schrägen Abschnitte 17a an den Außenseiten 14a und 15a des Faserverbundes 11a.
  • Beim vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann ein solcher Faserverbund 11a nach 1 nun mit einem Klebeharz getränkt werden. Dies ist beispielsweise so möglich wie bisher beim Herstellen eines Faserverbunds.
  • Anschließend wird, um die Festigkeit des Faserverbundes an sich zu erzielen, der Faserverbund 11a zusammengedrückt bzw. verpresst. Dabei wird zum einen überschüssiges Klebeharz entfernt, was Gewicht und Festigkeit erhöht. Zum anderen kann dabei, worauf später noch genau eingegangen wird, eine gewisse Formgebung des Faserverbundes erfolgen.
  • In 2 ist ein verpresster Faserverbund 11a dargestellt. Hier wurden bereits die Zusatz-Fäden 16a jeweils an den freien Enden 20a links, an der Endkante 12a, und an der nicht dargestellten rechten Endkante gespannt. Zusätzlich wurde noch das freie Ende 20a an der Endkante 12a abgeschnitten, wie es bei einem fertigen Faserverbund 11a für die Verwendung gemacht wird.
  • Aus dem Vergleich zwischen 1 und 2 geht hervor, was an sich auch selbstverständlich ist, dass die Länge der geraden Abschnitte 18a, ebenso wie ihr Ort, gleich bleibt. Es ändert sich lediglich der Winkel sowie die Länge der schrägen Abschnitte 17a. Der Winkel ist flacher. Während er beispielsweise bei 1 ca. 40° betragen hat, liegt er bei 2 unter 20°. Des weiteren ist die Länge auch ein Stück verkürzt, was sich aus der Geometrie heraus ergibt. Es ist zu erkennen, dass die Zusatz-Fäden 16a immer noch parallel zueinander verlaufen in den verschiedenen Ebenen.
  • Anhand des fertigen Faserverbundes 11a und 2 kann auch erläutert werden, wie der Winkel der schrägen Abschnitte 17a gewählt werden sollte. Einerseits ist es selbstverständlich, dass eine möglichst senkrechte Durchnähung, also mit einem Winkel von ungefähr 90°, für den Zusammenhalt der einzelnen Schichten 13a des Faserverbundes 11a optimal wäre. Andererseits könnte bei einem solchen Verlauf der Zusatz-Faden 16a nicht mehr gespannt werden. In der Regel erfolgt das Verspannen des Zusatz-Fadens 16a im verpressten Zustand oder zumin dest während des Verpressens mit einem gewissen Druck. Dadurch steigt die innere Reibung sehr stark an, der Zusatz-Faden könnte also kaum noch gespannt werden. Vor allem wäre bei einem solchen allzu gewaltsamen Spannen die Gefahr gegeben, dass an der Durchstoßstelle durch Ober- und Unterseite 14a und 15a jeweils diese Schicht 13a einreißt oder beschädigt wird. Es ist also ein Kompromiss zu finden zwischen einerseits Haltekraft des Zusatz-Fadens senkrecht zum Verlauf der Schichten 13a und andererseits einem relativ flachen Verlauf, der ein Spannen des Zusatz-Fadens durch Ziehen ermöglicht.
  • In 3 ist ein Faserverbund 11b dargestellt, der einen gekrümmten Abschnitt 22b aufweist. Hier ist zu erkennen, wie an sich der Zick-Zack-Verlauf des Zusatz-Fadens 16b weiterhin besteht. Auch die Länge der geraden Abschnitte 18b kann im Bereich der Krümmung 22b aufrechterhalten bleiben. Der genaue Verlauf des Zusatz-Fadens 16b im Bereich der schrägen Abschnitte 17b kann unterschiedlich sein.
  • Werden die Schichten 13b nach dem Verformen bzw. Krümmen durchnäht, kann der Verlauf im wesentlichen gerade sein entsprechend 1 und 2. Wird dagegen der Faserverbund 11b nach dem Durchnähen mit dem Zusatz-Faden 16b gekrümmt, kann der Verlauf gekrümmt sein bzw. von der Geraden etwas abweichen.
  • Die Ausdrücke gerade oder schräg sowie die vorgenannten Winkelangaben beziehen sich dabei auf eine Neutralebene der Schichten 13 oder, bei gekrümmten Schichten gemäß 3, auf eine Tangentialebene.
  • Der Zusatz-Faden 16 kann aus einer verdrehten Faser, beispielsweise einer Glas-, Kevlar-, Kohle- oder Aramidfaser, bestehen. Hierbei sollte für eine gute Spannbarkeit des Zusatz-Fadens einerseits dessen Oberfläche nicht zu rauh sein um einen geringen Widerstand zu ergeben.
  • Andererseits sollte eine gewisse Mikrorauhigkeit gegeben sein, damit der Zusatz-Faden durch die Verklebung verankert ist und nicht nur an den Außenseiten mit den geraden Abschnitten 18a gehalten ist.
  • Das Spannen der Zusatz-Fäden während oder nach dem Verpressen des Faserverbundes kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Einerseits können die freien Enden 20a mit einer mechanischen Spanneinrichtung gezogen werden. Ebenso ist es möglich, sie mit federnden oder elastischen Spannmitteln zu befestigen, so dass während des Zusammenpressens eine Spannung aufgebaut und automatisch aufrechterhalten wird. Schließlich bestimmt sich die Nachgiebigkeit des Zusatz-Fadens aus der Längenverkürzung der schrägen Abschnitte 17a. Diese Längenverkürzung kommt durch das Zusammendrücken der Schichten 13 zustande.
  • Zusätzlich zu Zusatz-Fäden, die sämtlich in parallelen Ebenen zueinander verlaufen, kann vorgesehen sein, auch Zusatz-Fäden in anderen Richtungen durch den Faserverbund zu nähen. Dies hängt jedoch vor allem von der Formgebung, insbesondere in Draufsicht, des Faserverbundes ab. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, wenn ein Faserverbund einen in einer Richtung abstehenden schmalen Abschnitt aufweist, diesen in einer Richtung in etwa quer zu seinem Verlauf zu durchnähen. Dann wird eine allzu große Länge der Zusatz-Fäden vermieden, welche wiederum eine aufwendigere Spannung erfordern.
  • Anstelle eines Faserverbundes, der eine gleiche Dicke und einen homogenen Aufbau aufweist, kann auch vorgesehen sein, den Faserverbund bereichsweise unterschiedlich dick oder stark auszuführen. Dies ist zum einen möglich durch das Einbringen unterschiedlich dicker Schichten, wobei diese auch bereichsweise unterschiedlich dick sein können. Zum anderen ist es möglich durch unterschiedliche Verpressung, insbesondere durch Vorgabe mit der Pressform.
  • Ein fertiger Faserverbund 11a nach 2 oder 3 kann an sich beliebig bearbeitet werden. Da die Zusatz-Fäden mittels des Klebers in dem Faserverbund oder somit an den Schichten verklebt und befestigt sind, können sie auch in ihrem Längsverlauf aufgetrennt werden.
  • Die Verwendung eines solchen Faserverbundes ist an sich vielfältig und unbegrenzt. Besonders vorteilhaft können mit einem erfindungsgemäßen Faserverbund elastische oder federnde Bauteile oder Träger gebaut werden. Hier ist der Vorteil des guten Zusammenhalts der Schichten besonderes groß.

Claims (13)

  1. Faserverbund (11) bestehend aus Fasern, die im wesentlichen in mehrere Schichten (13) aufeinandergelegt sind und darin verlaufen, wobei der Faserverbund einen Kleber oder Klebeharz enthält zur Verklebung der Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Fasern in den Faserverbund (11) eingebracht sind, wobei diese zusätzlichen Fasern nach Art eines Zusatz-Fadens (16) ausgebildet sind und schräg zu dem wesentlichen Verlauf der Schichten (13) diese durchstoßen, wobei der Zusatz-Faden jeweils abschnittsweise (17, 18) im wesentlichen geradlinig verläuft.
  2. Faserverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen einem schrägen Verlauf (17) des Zusatz-Fadens (16) und den Schichten (13) ca. 10° bis 40° beträgt, vorzugsweise ca. 15° bis 25°, wobei der Winkel insbesondere im wesentlichen immer in etwa gleich ist.
  3. Faserverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) an mindestens einer Seite oder Oberfläche (14, 15) bis über die äußerste Schicht des Faserverbundes (11) hinaus verläuft, wobei er vorzugsweise über beide Oberflächen hinaus verläuft.
  4. Faserverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) in etwa zick-zack-förmig verläuft, wobei er vorzugsweise jeweils an den schrägen Abschnitten (17) geradlinig verläuft und durch die gesamte Dicke des Faserverbundes (11) hindurch verläuft.
  5. Faserverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) abschnittsweise (18) in etwa entlang oder parallel zu einer Schicht (13) verläuft, vorzugsweise zwischen zwei schräg verlaufenden Abschnitten (17), wobei insbesondere der Zusatz-Faden (16) jeweils an der Außenseite (14, 15) oder Oberfläche des Faserverbundes ein Stück an dieser Außenseite entlang verläuft.
  6. Faserverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) mit einem Abschnitt, insbesondere einem freien Ende (20), über den Faserverbund (11) hinausragt, vorzugsweise in seitlicher Richtung (12).
  7. Faserverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (13) des Faserverbundes (11) zumindest teilweise Gewebe sind.
  8. Faserverbund nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) ein gedrehter Faden ist, vorzugsweise aus biegsamen und flexiblen Fasern.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes (11), der im wesentlichen aus mehreren aufeinandergelegten Schichten (13) besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – zusätzliche Fasern werden nach Art eines Zusatz-Fadens (16) zumindest teilweise schräg durch mehrere Schichten (13) hindurch geführt; – die Enden des Zusatz-Fadens (16) werden zumindest an einem Ende (20) über den Faserverbund (11) hinausgeführt; – an dem hinausgeführten Ende (20) wird der Zusatz-Faden (16) gespannt und der Faserverbund (11) zusammengedrückt; – vor oder nach dem Spannen des Zusatz-Fadens (16) wird der Faserverbund (11) mit flüssigem Kleber getränkt oder verklebt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz-Faden (16) schräg geführt wird, insbesondere genäht wird, mit einem Winkel zwischen 10° und 40° zu den Schichten (13).
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbund (11) nach dem Tränken mit Kleber oder nach dem Verkleben flächig zusammengepresst wird, insbesondere in eine gewünschte Form.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannen des Zusatz-Fadens (16) auch nach dem Zusammenpressen des Faserverbundes (11) erfolgt, insbesondere ausschließlich nach dem Zusammenpressen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass viele Zusatz-Fäden (16) in den Faserverbund (11) geführt werden, wobei sie in etwa in parallelen Ebenen verlaufen und diese Ebenen senkrecht zu den Schichten (13) verlaufen.
DE10235509A 2002-07-29 2002-07-29 Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes Withdrawn DE10235509A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10235509A DE10235509A1 (de) 2002-07-29 2002-07-29 Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10235509A DE10235509A1 (de) 2002-07-29 2002-07-29 Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10235509A1 true DE10235509A1 (de) 2004-02-12

Family

ID=30128687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10235509A Withdrawn DE10235509A1 (de) 2002-07-29 2002-07-29 Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10235509A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2876946A1 (fr) * 2004-10-27 2006-04-28 Eads Space Transp Sas Soc Par Insert en materiau composite et son procede de fabrication, et procede de realisation d'une structure sandwich comportant un tel insert
WO2023028946A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-09 Kuo An An Method for producing a cloth from production remainders and cloth made thereby

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2876946A1 (fr) * 2004-10-27 2006-04-28 Eads Space Transp Sas Soc Par Insert en materiau composite et son procede de fabrication, et procede de realisation d'une structure sandwich comportant un tel insert
WO2006045976A1 (fr) * 2004-10-27 2006-05-04 Eads Space Transportation Sas Insert en matériau composite et son procédé de fabrication, et procédé de réalisation d'une structure sandwich comportant un tel insert
US8137491B2 (en) 2004-10-27 2012-03-20 Astrium Sas Composite material insert and method for the production thereof, and method for creating a sandwich structure comprising said insert
WO2023028946A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-09 Kuo An An Method for producing a cloth from production remainders and cloth made thereby

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602006000582T2 (de) Mechanisches Teil und Herstellungsverfahren eines solchen Teils
EP2646226B1 (de) Unidirektionale faserbänder aufweisender faservorformling aus verstärkungsfaserbündeln und verbundwerkstoff-bauteil
DE60303348T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines monolithischen, doppelwandigen und hitzebeständigen Verbundwerkstoffteiles und danach hergestelltes Verbundwerkstoffteil
DD285386A5 (de) Bauteil auf velours-gewebebasis und verfahren zu seiner herstellung
DE102005024408A1 (de) Verstärkung von Schaumwerkstoffen
DE2032423A1 (de)
DE2757965B2 (de) Schubübertragungselement und Verfahren zu dessen Herstellung
AT511349A4 (de) Faserhalbzeug, faser-verbundwerkstoff und verfahren zu deren herstellung
EP3034865B1 (de) Anordnung pultrudierter stäbe
WO2005102697A1 (de) Verbundbauteil für eine fahrzeugkarosserie, insbesondere ein fahrzeugdach, sowie herstellungsverfahren dafür
DE102004010768B4 (de) Blattfeder für eine Radaufhängung an einem Fahrzeug
EP1073809B1 (de) Faser zur verstärkung giessbarer aushärtender werkstoffe sowie verfahren und vorrichtung zu deren herstellung
DE102006030583B3 (de) Verfahren zum Durchtrennen eines Hohlschlauchs
DE10235509A1 (de) Faserverbund und Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundes
EP3839287A1 (de) Riemen als endloses zugmittel für förderbänder von ballenpressen oder ballenwicklern
DE10153729B4 (de) Tragkörper für einen Webschaft
DE102012001055A1 (de) Bauteil
DE3935134A1 (de) Fixationselement
DE2064085A1 (en) Splicing of fabric ends - particularly multilayer papermaking dryer fabrics
EP1105591A1 (de) Herstellungsverfahren eines faserverstärkten schichtkörpers insbesondere aus holz, sowie ein schichtkörper aus holz
DE102010041668A1 (de) Tischtennisschlägerblatt sowie dessen Herstellung
EP0504101A1 (de) Schaftstab und Schaftrahmen für eine Webmaschine
DE3301056A1 (de) Vorrichtung fuer das kontinuierliche pressen einer pressgutbahn, insbesondere bei der herstellung von laminatbahnen
DE60023071T2 (de) Schneegleitbrett mit Gewebeverstärkungselement
DE29901676U1 (de) Bewehrungsfaser zur Bewehrung von Stahlfaserbeton

Legal Events

Date Code Title Description
8181 Inventor (new situation)

Inventor name: INVENTOR IS APPLICANT

8139 Disposal/non-payment of the annual fee