DE1264041B

DE1264041B - Method for producing a shell-shaped hollow body from synthetic resin reinforced with fiber or strand material and a mandrel for carrying out the method

Info

Publication number: DE1264041B
Application number: DEK53248A
Authority: DE
Inventors: Jonas Medney
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1963-06-17
Filing date: 1964-06-18
Publication date: 1968-03-21

Description

Verfahren zum Herstellen eines schalenförmigen Hohlkörpers aus mit Faser- oder Strangmaterial verstärktem Kunstharz und Dorn zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schalenförmigen Hohlkörpers aus mit Faser- oder Strangmaterial verstärktem Kunstharz unter Verwendung eines Formwerkzeugsatzes mit einer dem herzustellenden Hohlkörper entsprechenden Form und mit einem rotationssymmetrischen Dorn, dessen Länge der Länge der Form im wesentlichen gleich ist, wobei das mit Kunstharz getränkte Faser- oder Strangmaterial auf den Dorn unter Bildung eines Vorformlings aufgewickelt wird und nach dem Abnehmen des Vorformlings vom Dom und Anformen gegen die Form das Kunstharz ausgehärtet wird.Method for producing a shell-shaped hollow body from with Fiber or strand material reinforced synthetic resin and mandrel for carrying out the process The invention relates to a method for producing a shell-shaped hollow body made of synthetic resin reinforced with fiber or strand material using a Mold set with a shape corresponding to the hollow body to be produced and with a rotationally symmetrical mandrel, the length of which is essentially the length of the mold is the same, with the synthetic resin impregnated fiber or strand material on the The mandrel is wound to form a preform and after the removal of the Preform from the dome and molding against the mold the synthetic resin is cured.

Derartige schalenförmige Hohlkörper aus faserverstärktem Kunstharz sind Hohlformteile oder Schalen mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Querschnitten, wie z. B. Autokarosserieteile, Bootskörper oder Druckflaschen, wie sie als Treibstoffbehälter für Raketen verwendet werden. Kunstharzgebundene faserverstärkte Bauteile besitzen eine besonders große Festigkeit, weil die fortlaufenden einzelnen Fäden oder Fasern nicht reißen und auch nicht brechen, wenn sie sich mit anderen Fäden oder Wicklungen kreuzen, so daß jede einzelne Faser Spannungen aufnehmen und übertragen kann. Es ist jedoch wichtig, daß die Fäden oder Fasern gleichmäßig über das gesamte Bauteil, einschließlich der unebenen Bereiche desselben, verteilt werden und daß die Fasern in der bzw. den Hauptspannungsrichtungen verlaufen, so daß sie die Beanspruchungen des fertigen Erzeugnisses aufnehmen können. Such shell-shaped hollow bodies made of fiber-reinforced synthetic resin are hollow molded parts or shells with regular or irregular cross-sections, such as B. car body parts, boat hulls or pressure bottles, as used as fuel tanks used for missiles. Have synthetic resin-bonded fiber-reinforced components a particularly high strength because of the continuous individual threads or fibers do not tear or break when they are joined by other threads or windings cross so that each individual fiber can absorb and transmit stresses. It However, it is important that the threads or fibers are evenly distributed over the entire component, including the uneven areas of the same, are distributed and that the fibers run in the main stress direction (s), so that they take the stresses out of the finished product.

Bei einem bekannten Verfahren, nach dem z. B. schalenförmige Einlagen bzw. Einsätze für Stahlhelme hergestellt werden können, wird ein Dorn, z. B. aus Aluminium, verwendet, dessen Form der Form von zwei mit ihren Öffnungen aneinandergelegten Helmeinlagen entspricht. Die mit Kunstharz getränkten streifenförmigen Verstärkungseinlagen werden zunächst in einer ersten Lage in Meridianrichtung und anschließend in einer zweiten Lage in Äquatorialrichtung auf den Kern aufgewickelt. Durch Auftrennen entlang einer quer zur Längsrichtung des Doms verlaufenden Symmetrieebene erhält man zwei vorgefertigte Wickelkörper bzw. Vorformlinge, die in eine beheizbare Form eingelegt, gegen diese angeformt und dabei ausgehärtet werden. In a known method according to which, for. B. cup-shaped deposits or inserts for steel helmets can be made, a mandrel, z. B. off Aluminum, used, whose shape is the shape of two with their openings juxtaposed Helmet inlays. The strip-shaped reinforcement inserts impregnated with synthetic resin are first in a first position in the meridian direction and then in a second layer wound on the core in the equatorial direction. By ripping along one plane of symmetry running transversely to the longitudinal direction of the dome results in two prefabricated bobbins or preforms, which are placed in a heatable mold, molded against them and hardened in the process.

Bei dem bekannten Verfahren lassen sich jedoch Materialverdickungen, z. B. in den Scheitelpunkten (Polen) der Helmeinlagen nicht vermeiden. Ebenso treten insbesondere dicht oberhalb und dicht unterhalb der Aquatorialebene des Wickelkörpers Materialfalten und -runzeln auf, die sich auch dann nicht vollständig beseitigen lassen, wenn die Verstärkungseinlagen in diesen Bereichen nach dem Aufwickeln auf den Dorn von Hand noch besonders an den Dorn angeformt werden. Man kann diese Bereiche, in denen Falten, Runzeln oder Materialverdickungen auftreten, auch nicht dadurch beseitigen, daß man sie z. B. herausschneidet, weil dadurch das fertige Erzeugnis an diesen Stellen geschwächt wird und darüber hinaus eine derartige Verfahrensweise sehr zeitraubend wäre. With the known method, however, material thickenings, z. B. in the vertices (poles) of the helmet inserts do not avoid. Likewise kick in particular just above and just below the equatorial plane of the winding body Material folds and wrinkles that don't even then Eliminate completely leave if the reinforcement inserts in these areas after winding up the mandrel can still be specially shaped to the mandrel by hand. One can use these areas, in which folds, wrinkles or thickening of the material occur, not even because of this eliminate that you z. B. cuts out, because thereby the finished product is weakened at these points and, moreover, such a procedure would be very time consuming.

Unerwünschte Materialverdickungen und Faltenbildungen treten bei der Herstellung von Hohlformteilen, z. B. Hohlkörpern oder Schalen, wie Kraftfahrzeugkarosserien oder Bootskörpern, bei dem bekannten Verfahren immer dann auf, wenn der Körper unregelmäßig gewölbte Flächen oder Flächenteile besitzt, die nicht glatt in eine Ebene abwickelbar sind, undloder z. B. in senkrecht zur Längsachse des Körpers verlaufenden Schnittebenen voneinander verschiedene Querschnittsflächen aufweist. Undesired material thickening and wrinkling occur the production of hollow molded parts, e.g. B. hollow bodies or shells, such as motor vehicle bodies or boat hulls, in the known method whenever the body is irregular has curved surfaces or surface parts that cannot be smoothly developed into a plane are, and / or e.g. B. in cutting planes perpendicular to the longitudinal axis of the body has mutually different cross-sectional areas.

Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines schalenförmigen Hohlkörpers zu schaffen, bei dem der durch Aufwickeln von kunstharzgetränktem Fasermaterial auf einen Dorn gebildete Vorformling ebenso wie der durch anschließendes Ausformen in einer Form gebildete fertige Hohlkörper aus einem Stück besteht, an allen Stellen eine gleichmäßige Materialstärke besitzt und keinerlei Falten od. dgl. unerwünschte unterschiedliche Materialverteilung aufweist. The invention is therefore based on the technical problem of providing a method to create a shell-shaped hollow body in which the through Winding of synthetic resin impregnated fiber material on a mandrel formed preform as well like the finished hollow body formed by subsequent molding in a mold consists of one piece, has a uniform material thickness at all points and no wrinkles or the like. Has undesirable different material distribution.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung eines nicht rotationssymmetrischen schalenförmigen Hohlkörpers ein rotationssymmetrischer Vorformling derart hergestellt wird, daß der Umfang einer jeden der senkrecht zur Längsachse des Vorformlings liegenden kreisförmigen Querschnittsfläche jeweils doppelt so groß ist wie die Länge der Umrißlinie in der entsprechenden, senkrecht zur Längsachse des fertigen Hohlkörpers liegenden Ebene, und daß der so hergestellte Vorformling nach dem Abnehmen vom Dorn in der Form zum nicht rotationssymmetrischen, schalenförmigen Hohlkörper verformt wird. The solution according to the invention is characterized in that in the Production of a non-rotationally symmetrical shell-shaped hollow body a rotationally symmetrical one Preform is made such that the circumference of each of the perpendicular to Longitudinal axis of the preform lying circular cross-sectional area each double is as great as the length of the outline in the corresponding, perpendicular to the longitudinal axis of the finished hollow body lying plane, and that the preform produced in this way after removal from the mandrel in the mold to the non-rotationally symmetrical, shell-shaped Hollow body is deformed.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß bei einer Form, die gemäß einem Modell des herzustellenden schalenförmigen Hohlkörpers angefertigt worden ist, die Länge der Umrißlinie der Formwandung in einer Vielzahl von senkrecht zur Längsachse der Form liegenden Schnittebenen jeweils auf einem Kreisumfang doppelter Länge umgerechnet und entsprechend diesen Umrechnungsmaßen ein Dorn hergestellt, dessen Umfang in jeder senkrecht zu seiner Längsachse liegenden Schnittebene doppelt so lang ist wie die Umrißlinie der in der lagemäßig entsprechenden Ebene geschnittenen Formwandung. Die an dem herzustellenden Hohlkörper vorhandenen unregelmäßig gewölbten Flächen bzw. Flächenteile treten somit an dem rotationssymmetrischen, d. h. in jeder Querschnittsebene kreisförmigen Dorn nicht auf. Auf diese Weise läßt sich ein aus einem Stück bestehender Vorformling sowie ein ebenfalls einstückig ausgebildetes hohles Bauteil mit beliebig gewölbter Oberfläche herstellen, das keinerlei unerwünschte Materialverteilung (Anhäufung oder Verdünnung) aufweist und das daher eine wesentlich höhere Festigkeit besitzt als ein nach dem bekannten Verfahren hergestelltes Bauteil. In other words, according to the invention in a form which is according to a model of the shell-shaped hollow body to be produced has been made is, the length of the outline of the mold wall in a plurality of perpendicular to the Longitudinal axis of the shape lying cutting planes each double on a circumference Length converted and a mandrel manufactured according to these conversion measures, its circumference is doubled in each section plane perpendicular to its longitudinal axis is as long as the outline of the plane cut in the correspondingly positionally appropriate plane Mold wall. The irregularly curved ones present on the hollow body to be produced Surfaces or surface parts thus occur on the rotationally symmetrical, i.e. H. in each Cross-sectional plane circular mandrel not on. In this way one can get out one piece existing preform and one also formed in one piece Produce a hollow component with any curved surface that does not have any undesirable Material distribution (accumulation or dilution) and therefore an essential has higher strength than a component manufactured according to the known method.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden auf dem auf dem Dorn gebildeten Vorformling durch Auftrennung längs einer achsparallelen Symmetrieebene zwei symmetrische Hohlkörper hergestellt. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß bei einem Wickelvorgang gleichzeitig zwei Vorformlinge erzeugt werden, von denen jeder nach dem Abnehmen vom Dorn gegen eine Form angeformt und zu einem gewünschten schalenförmigen Hohlkörper ausgehärtet wird. According to a preferred embodiment of the invention are on the preform formed on the mandrel by cutting along an axially parallel one Plane of symmetry made two symmetrical hollow bodies. This procedure has the advantage that two preforms are produced at the same time in one winding process each of which is molded against a mold after being removed from the mandrel and is cured to a desired cup-shaped hollow body.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Vorformling nach dem Abnehmen von dem Dorn längs einer achsparallelen Symmetrieebene zu einem einzigen schalenförmigen Hohlkörper gefaltet. Durch das Ineinanderfalten der einen Hälfte des Vorformlings in die andere Hälfte desselben wird die Wandstärke des gefalteten Vorformlings verdoppelt. Der Vorteil dieser Verfahrensweise liegt darin, daß zur Herstellung eines schalenförmigen Hohlkörpers bestimmter Materialstärke nur die halbe Wickiungszeit erforderlich ist, bezogen auf diejenige Wicklungszeit, die benötigt wird, wenn in einem einzigen Wickelvorgang gleichzeitig zwei symmetrische Vorformlinge hergestellt werden, die nach Beendigung des Wickelvorgangs längs einer Symme- trieebene geteilt werden. Das Falten des Vorformlings längs einer Symmetrieebene zu einem einzigen schalenförmigen Hohlkörper ist dann besonders vorteilhaft anwendbar, wenn der Vorformling z. B. durch zylindrische bzw. leicht konische Ausbildung des Dorns ohne Schwierigkeit durch einfaches Abziehen von diesem getrennt werden kann oder wenn ein unter Unterdruck oder unter Überdruck setzbarer Dorn verwendet wird. According to another preferred embodiment of the invention the preform after being removed from the mandrel along an axially parallel plane of symmetry folded into a single cup-shaped hollow body. By folding it into one another the one half of the preform in the other half of the same is the wall thickness of the folded preform doubled. The advantage of this procedure is in that for the production of a cup-shaped hollow body of a certain material thickness only half the winding time is required, based on the winding time which is needed when two symmetrical ones in a single winding process at the same time Preforms are produced, which after completion of the winding process along a Symmetrical be shared. The folding of the preform along a plane of symmetry a single shell-shaped hollow body can then be used particularly advantageously, when the preform z. B. by cylindrical or slightly conical design of the The mandrel can be separated from it without difficulty by simply pulling it off or if a mandrel that can be placed under negative pressure or positive pressure is used.

Vorzugsweise wird der Vorformling vor dem Abnehmen von dem Dorn bereits teilweise, d. h. so weit ausgehärtet, daß er leicht in die Form eingelegt werden kann. The preform is preferably already removed from the mandrel partially, d. H. cured so far that it can be easily inserted into the mold can.

Die Verformung des Vorformlings zum fertigen Erzeugnis geschieht vorzugsweise mittels eines verformbaren Gummisacks, der in den Innenhohlraum des in die Form eingelegten Vorformlings eingebracht und durch Einführen von Druckmittel ausgedehnt wird. Auf diese Weise wird der Vorformling satt an den Wandungen der Form angelegt und zum fertigen Erzeugnis ausgeformt. The preform is deformed into the finished product preferably by means of a deformable rubber bag which is inserted into the inner cavity of the introduced into the mold inserted preform and by introducing pressure medium is expanded. In this way, the preform is full of the walls of the Form created and formed into the finished product.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen rotationssymmetrischen Dorn zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dessen Länge der Länge des schalenförmigen Hohlkörpers im wesentlichen gleich ist und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Umfang einer jeden der senkrecht zur Längsachse des Dorns liegenden kreisförmigen Querschnittsflächen jeweils doppelt so groß ist wie die Länge der Umrißlinie in der entsprechenden senkrecht zur Längsachse der Preßform liegenden Ebene. The invention also relates to a rotationally symmetrical mandrel to carry out the method according to the invention, the length of which is the length of the cup-shaped Hollow body is essentially the same and which is characterized in that the Circumference of each of the circular ones perpendicular to the longitudinal axis of the mandrel Cross-sectional areas is twice as large as the length of the outline in the corresponding plane lying perpendicular to the longitudinal axis of the mold.

Ein derartiger rotationssymmetrischer Dorn läßt sich wesentlich einfacher herstellen als ein den Konturen des fertigen Hohlkörpers genau nachgebildeter bekannter Dorn. Außerdem gestaltet sich das Aufwickeln des kunstharzgetränkten Fasermaterials auf den erfindungsgemäßen rotationssymmetrischen Dorn wesentlich einfacher als bei dem bekannten Dorn. Such a rotationally symmetrical mandrel can be much simpler manufacture as a well-known one that precisely reproduces the contours of the finished hollow body Mandrel. In addition, the synthetic resin-soaked fiber material is wound up on the rotationally symmetrical mandrel according to the invention is much easier than with the well-known thorn.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 im Schnitt eine Längsansicht einer erfindungsgemäß verwendeten Form, F i g. 2 A und 2 B Querschnitte durch die Form an bestimmten Stellen in F i g. 1, F i g. 3 A und 3 B Querschnitte durch einen mit der Form nach Fig. 1 verwendeten Dorn an den gleichen Stellen wie in den Fig. 2 A und 2 B, F i g. 4 eine Längsansicht eines Profildorns, Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Dorns während des Umwickelns, Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht einer Hälfte des auf den Dorn nach F i g. 4 aufgewickelten Vorformlings, F i g. 7 eine schematische Darstellung der Verformung des Vorformlings nach dem Drucksackverfahren, F i g. 8 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß hergestellten Autokarosseriekörper, Fig. 9 eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Bootskörpers und Fig. 10 eine Längsansicht eines zur Herstellung des Bootskörpers nach F i g. 9 verwendeten Dorns. The invention is exemplified below with reference to the drawings explained in more detail, namely Fig. 1 shows in section a longitudinal view of a device according to the invention form used, F i g. 2 A and 2 B cross-sections through the shape at certain points in Fig. 1, Fig. 3 A and 3 B cross sections through one with the shape according to Fig. 1 used mandrel in the same places as in FIGS. 2A and 2B, F i g. 4th a longitudinal view of a profile mandrel, FIG. 5 a schematic view of a mandrel during wrapping, Fig. 6 is a perspective view of one half of the the mandrel according to FIG. 4 wrapped preform, FIG. 7 is a schematic representation the deformation of the preform by the pressure bag process, F i g. 8 is a longitudinal section by a car body body produced according to the invention, FIG. 9 a diagrammatic view View of a boat hull produced according to the invention, and FIG. 10 is a longitudinal view one for the manufacture of the boat hull according to FIG. 9 used mandrel.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Form 20. Zur Erläuterung ist die Form in verschiedene QuerabschnitteA-A bis K-IC unterteilt. Die Fig. 2 A und 2 B zeigen Querschnitte der Form 20 in den QuerschnittsebenenB-B bzw. H-H. Die Form 20 ist für eine Autokarosserie bestimmt; demgemäß zeigen F i g. 2 A und 2 B den Bereich der Motorhaube, einschließlich der Kotflügelwände bzw. den Bereich des Rückfensters. Fig. 1 shows a shape 20 in longitudinal section Form divided into different cross sections A-A to K-IC. Figures 2 A and 2 B show cross-sections of the mold 20 in the cross-sectional planes B-B and H-H, respectively. Form 20 is intended for a car body; show accordingly F i g. 2 A and 2 B the area of the bonnet, including the fender walls and the Area of the rear window.

Zur Herstellung des Dorns 22, der zur Verwendung mit der Form 20 bestimmt ist, werden die Umfangsabmessungen der Form 20 in den verschiedenen Querschnittsebenen berechnet. Diese Abmessungen werden für jede einzelne Querschnittsebene, wie in F i g. 2 A und 2 B gezeigt ist, zu beiden Seiten einer Geraden aufgetragen, so daß man eine Querschnittsfläche erhält, deren Flächeninhalt doppelt so groß ist wie der Flächeninhalt der Form in der entsprechenden Querschnittsebene, d. h., die Form ist um ihr Spiegelbild vergrößert. Die Länge der Umfangslinie jeder der Querschnittsflächen wird als Kreisumfang angesehen, zu dem dann gemäß der GleichungC = der entsprechende Kreisdurchmesser D errechnet wird. To make the mandrel 22 which is for use with the mold 20 is determined, the circumferential dimensions of the mold 20 in the various cross-sectional planes calculated. These dimensions are given for each individual cross-sectional plane, as in F i g. 2 A and 2 B is shown, plotted on both sides of a straight line, so that a cross-sectional area is obtained whose area is twice as large as the area of the shape in the corresponding cross-sectional plane, d. i.e., the shape is enlarged by her mirror image. The length of the perimeter of each of the cross-sectional areas is regarded as the circumference to which then according to the equation C = the corresponding Circle diameter D is calculated.

Der Dorn 22 wird nach Maßgabe der aufeinanderfolgenden errechneten Durchmesser hergestellt. Somit stellen die F i g. 3 A und 3 B Querschnitte durch den Dorn 22 an den Stellen dar, die den Querschnitten B-B und H-H in den Fig. 2A bzw. 2B entsprechen. In der F i g. 4 ist der Dorn 22 zur Erläuterung mit den QuerschnittsebenenA-A bis K-K versehen, die jeweils den gleich bezeichneten Querschnittsebenen der Form 20 in F i g. 1 entsprechen.The mandrel 22 is calculated in accordance with the successive Diameter made. Thus, FIGS. 3 A and 3 B cross sections through the mandrel 22 at the points corresponding to the cross-sections B-B and H-H in Figs. 2A and 2B respectively. In FIG. Figure 4 is the mandrel 22 for illustration with the cross-sectional planes A-A to K-K, each having the same cross-sectional planes of the shape 20 in FIG. 1 correspond.

Die Herstellung des Hohlkörpers bzw. der Schale aus faserverstärktem Kunstharz geschieht nun folgendermaßen: Zunächst wird ein geeignetes Trennmittel (EntformungsmitIel), z. B. Polyvinylalkohol, auf den Dorn 22 aufgebracht, um das Abnehmen des fertigen Erzeugnisses zu erleichtern. Darauf wird ein Band 26 gewünschter Breite, das aus einer Vielzahl von Strängen, Drähten oder Fasern, z. B. Glasfasern, besteht, mittels eines Schlittens 28, der von einem Ende des Doms bis zum anderen Ende und wieder zurück bewegt wird, auf den Dorn 22 aufgebracht, während sich der Dorn um seine Längsachse 30 dreht. Gleichzeitig wird mit Hilfe einer Düse 32 das Band 26 mit einem Kunstharzmittel oder Kunstharz enthaltenden Bindemittel überzogen. Das Kunstharz wird in geringstmöglicher Menge verwendet, so daß man ein günstiges Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit erhält. The manufacture of the hollow body or the shell from fiber-reinforced Synthetic resin is now done as follows: First, a suitable release agent is used (Mold release agent), e.g. B. polyvinyl alcohol, applied to the mandrel 22 to the To facilitate the removal of the finished product. Then a band 26 becomes more desirable Width consisting of a variety of strands, wires or fibers, e.g. B. glass fibers, consists, by means of a carriage 28, which extends from one end of the dome to the other End and back is moved, applied to the mandrel 22 while the The mandrel rotates about its longitudinal axis 30. At the same time, with the help of a nozzle 32, the Band 26 covered with a resin agent or resin-containing binder. The synthetic resin is used in the smallest possible amount, so that you get a cheap one Maintains weight to strength ratio.

Als Bindemittel werden vorzugsweise Epoxydharze verwendet. Ein besonders gut geeignetes Epoxydharz wird durch Reaktion eines Epihalogenhydrins und eines mehrwertigen Phenols gewonnen, beispielsweise ein Bisphenol-Epichlorhydrin. Andere gleichwertige Epoxydharze sind dem Fachmann bekannt. Zur Tränkung der Fasern kann auch ein Alkydpolyesterharz, ein Formaldehydharz oder ein Acrylharz verwendet werden. Epoxy resins are preferably used as binders. A special one well-suited epoxy resin is made by reacting an epihalohydrin and a polyhydric phenol obtained, for example a bisphenol-epichlorohydrin. Other equivalent epoxy resins are known to the person skilled in the art. Can be used to impregnate the fibers an alkyd polyester resin, a formaldehyde resin or an acrylic resin can also be used.

Auf diese Weise wird auf dem Dorn 22 ein Vorformling aus harzimprägnierten Fasern, z. B. Glasfasern, gebildet. Die Querschnittsebenen A bis K des Dorns 22 besitzen voneinander unterschiedliche Durchmesser. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 28 kann daher entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern programmiert und gesteuert werden, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Bänder26 gewährleistet ist. Außerdem ist eine Öse 34 vorgesehen, die das Band 26 derart führt, daß sich eine Windung 26 a neben eine Windung 26 b usw. legt, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung ergibt. In this way, a preform made of resin-impregnated is on the mandrel 22 Fibers, e.g. B. glass fibers formed. The cross-sectional planes A to K of the mandrel 22 have different diameters from each other. The speed of movement of the carriage 28 can therefore be programmed according to the different diameters and controlled so that an even distribution of the bands26 is guaranteed is. In addition, an eyelet 34 is provided which guides the belt 26 in such a way that a turn 26 a next to a turn 26 b etc. sets so that a uniform Distribution results.

Wenn durch Aufwickeln der Bänder 26 ein Vorformling 36 um den Dorn 22 herum gebildet worden ist, läßt man diesen teilweise erhärten. Der teilweise gehärtete Vorformling kann im Fall eines im großen ganzen zylindrischen, sich geringfügig verjüngenden Dorns einfach von diesem abgezogen werden oder im Fall eines Vakuum- oder Druckdorns (unter Unterdruck oder Überdruck stehender Dorn) durch Zusammendrücken desselben von diesem entfernt werden. Der Vorformling kann auch, wie in den Zeichnungen dargestellt, längs einer Längslinie 30 in zwei Hälften geteilt werden, von denen jede Hälfte eine Halbschale 36 a und 36b bildet (Fig. 6) und von dem Dorn abgenommen wird. If by winding the tapes 26 a preform 36 around the mandrel 22 made around is allowed to harden partially. The partially hardened one In the case of a generally cylindrical preform, the preform may vary slightly tapered mandrel can simply be removed from it or in the case of a vacuum or compression mandrel (mandrel under negative pressure or overpressure) by pressing together of the same to be removed from this. The preform can also, as in the drawings shown, along a longitudinal line 30 are divided into two halves, of which each half forms a half-shell 36 a and 36 b (Fig. 6) and removed from the mandrel will.

Auf die Innenfläche 20s der Form 20 wird ein geeignetes Entformungsmittel aufgebracht. Jede Hälfte des Vorformlings 36 wird darauf in der Lage, die der allgemeinen Form des Dorns 22 entspricht, in eine Form 20 eingebracht. Somit entspricht die Lage der Querschnittsebenen A-K des Vorformlings 36 in der Form 20 genau der Lage der Querschnittsebenen A-K des Vorformlings auf dem Dorn 22. A suitable mold release agent is placed on the inner surface 20s of the mold 20 upset. Each half of the preform 36 will be able to match that of the general The shape of the mandrel 22 is introduced into a mold 20. Thus corresponds to Position of the cross-sectional planes A-K of the preform 36 in the mold 20 precisely in the position of the cross-sectional planes A-K of the preform on the mandrel 22.

Der Vorformling kann nach verschiedenen herkömmlichen Verfahren ausgeformt werden, so z. B. innerhalb eines Autoklavs durch Druckanwendung oder in einer Presse. Erfindungsgemäß wird jedoch das Drucksackverfahren angewendet (F i g. 7). Dabei wird ein Gummisack 38 in den von dem Vorformling 36 begrenzten Hohlraum eingebracht, nachdem die Oberfläche 36 a mit einem geeigneten Entformungsmittel versehen worden ist. Daraufhin wird ein übliches Anschlußstück in den Sack 38 eingeführt, wodurch ein luftdichter Behälter entsteht, in den mit einer Pumpe 40 ein Druckmittel gepumpt wird. The preform can be molded by various conventional methods be, so z. B. inside an autoclave by applying pressure or in a press. According to the invention, however, the pressure bag method is used (FIG. 7). Included a rubber bag 38 is introduced into the cavity delimited by the preform 36, after the surface 36 a has been provided with a suitable mold release agent is. Then a conventional connector is inserted into the bag 38, whereby an airtight container is created into which a pressure medium is pumped by a pump 40 will.

Durch den bei Ausdehnung des Sacks erzeugten Druck wird der Sack fest gegen den Vorformling und dieser gegen die Oberfläche 20 a der Form 20 gepreßt. Somit wird der Vorformling gleichmäßig an die verschiedenen Umrißprofile der Form angelegt, ohne daß unerwünschte Rippen oder Falten auftreten, so daß man einen Autokarosseriekörper 42 gemäß F i g. 8 erhält. The pressure generated by the expansion of the sack causes the sack to become firmly against the preform and this against the surface 20 a of the mold 20 is pressed. Thus, the preform conforms evenly to the various contour profiles of the mold created without undesired ribs or wrinkles, so that you have a car body 42 according to FIG. 8 receives.

Die notwendigen Aussparungen für die Türen, Räder, Haube, Fenster usw. werden durch maschinelle Bearbeitung ausgeschnitten und geformt. The necessary cutouts for the doors, wheels, hood, windows etc. are cut out and shaped by machining.

Der teilweise abgebundene Vorformling kann auch, ohne daß dieser entlang einer Längsachse in Hälften aufgeteilt wird, ausgeformt werden. Ein solcher noch faltbarer Vorformling wird entlang seiner Längsachse in sich selbst so gefaltet, daß er nach dem Falten eine konkave Schale bildet. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß nur die halbe Wicklungszeit und halb soviel Material erforderlich sind, da die fertige Schale durch das Einfalten in sich selbst die gewünschte Wandstärke erhält. Ist jedoch eine besonders dicke Schale notwendig, so können die normale Wicklungszeit und die normale Materialmenge angewendet und der noch faltbare, halbgehärtete Vorformling ineinandergefaltet werden, so daß die endgültige Wandstärke doppelt so groß ist wie bei der normalen Verfahrensweise. The partially set preform can also without this is divided into halves along a longitudinal axis, are formed. Such a still foldable preform is folded into itself along its longitudinal axis in such a way that that after folding it forms a concave shell. This procedure has the Advantage that only half the winding time and half as much material are required, because the finished shell has the desired wall thickness by folding in itself receives. However, if a particularly thick shell is required, the normal Winding time and the normal amount of material applied and the still foldable, semi-hardened Preform can be folded into each other so that the final wall thickness is double is as large as in the normal procedure.

Fig.9 und 10 zeigen einen anderen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gegenstand, nämlich einen Bootskörper 50 und einen zu diesem Zweck verwendeten Dorn. Der Bootskörper 50 wird aus einer Hälfte des auf einem Dorn 52 gebildeten Vorformlings geformt. Der Vorformling wird auf gleiche Weise wie bei dem in F i g. 1 bis 8 gezeigten Beispiel ausgebildet, in Längsrichtung geteilt und ausgeformt. Figures 9 and 10 show another according to the method of the invention manufactured article, namely a boat hull 50 and one for this purpose used mandrel. The hull 50 is made from one half of the hull on a mandrel 52 formed preform. The preform is made in the same way as in the one shown in FIG. 1 to 8 example shown, divided in the longitudinal direction and shaped.

Das aus einem mit Kunstharz imprägnierten Vorformling gebildete Gehäuse oder sonstige hohle Bauteil wird durch Erhitzen gehärtet, wenn das Bindemittel wärmehärtbar ist, oder man läßt es abkühlen und erstarren, wenn das Bindemittel thermoplastisch ist. Ist das Harz gehärtet oder erstarrt, so wird die Luft aus dem Sack abgelassen und der Sack abgezogen. Das Gehäuse oder sonstige hohle Bauteil kann dann aus der Form entfernt werden. The housing formed from a preform impregnated with synthetic resin or other hollow component is hardened by heating if the binder is thermosetting is, or it is allowed to cool and solidify if the binder is thermoplastic is. When the resin has hardened or solidified, the air is let out of the sack and pulled off the sack. The housing or other hollow component can then from the Shape to be removed.

An dem fertigen Gegenstand ist diejenige Oberfläche am glattesten, die die Form berührt, weil die Formoberfläche in hohem Maß glatt bearbeitet werden kann. Ob man eine Patrize oder Matrize als Form wählt, hängt davon ab, ob die Innen- oder die Außenseite des fertigen Erzeugnisses die bessere Oberflächenbeschaffenheit haben soll. Boots- und Autobauteile z.B. werden gewöhnlich in Matrizen geformt, während Abwasch- und andere Becken und Tanks oft auf Patrizen hergestellt werden. The smoothest surface on the finished object is that touches the mold because the mold surface is machined smooth to a high degree can. Whether you choose a male or female mold as the shape depends on whether the inner or the outside of the finished product has the better surface finish should have. For example, boat and car components are usually molded into dies, while washing-up sinks and other basins and tanks are often made on male molds.

Die Wandstärke und infolgedessen die äußere Gestalt eines Gehäuses können während des Formens örtlich geändert werden. Um Anschlußteile der verschiedensten Art (Lagerteile, Bolzenringe usw.) an dem Hohlkörper zu befestigen, kann zusätzliches Material z. B. stellenweise aufgebracht werden. The wall thickness and, as a result, the external shape of a housing can be changed locally during molding. To connecting parts of the most diverse Type of fastening (bearing parts, bolt rings, etc.) to the hollow body can be additional Material e.g. B. be applied in places.

Die durch Verwendung eines Vorformlings erzielte Zeitersparnis wird deutlich, wenn man bedenkt, daß in einem bestimmten Fall das Herstellen einer Umkleidung eines Dorns, das früher 21 Stunden erforderte, mittels eines erfindungsgemäßen Vorformlings in nur etwa 4 Stunden durchgeführt werden kann. The time saved by using a preform is clearly when you consider that in a certain case the making of a casing a mandrel, which previously required 21 hours, by means of a preform according to the invention can be done in just about 4 hours.

Dies bedeutet nicht nur eine Zeitersparnis, sondern auch eine Ersparnis an Herstellungskosten. Die Herstellungskosten werden darüber hinaus dadurch verringert, daß weniger geschulte Arbeitskräfte erforderlich sind.This means not only a time saving, but also a saving in manufacturing costs. The manufacturing costs are also reduced by that less trained workers are required.

Abgesehen von einer Verringerung der Arbeitszeit und den geringeren Anforderungen an die Arbeitskräfte ist das Material besser verformbar, insbesondere lassen sich schwierige Profile einfacher und besser ausbilden, was bei den heutigen Anforderungen an sehr unregelmäßige Profilformen, beispielsweise bei aerodynamischen Stromlinienformen, von B edeutung ist. Apart from a reduction in working hours and the lower ones Demands on the workforce, the material is more malleable, in particular difficult profiles can be trained more easily and better than today's Requirements for very irregular profile shapes, for example aerodynamic ones Streamline shapes, is significant.

Darüber hinaus wird ein Erzeugnis von hoher Dichte der Glas-Harz-Zusammensetzung erzielt. Deshalb ist das Erzeugnis von außergewöhnlicher Festigkeit bei gleichzeitig niedrigem Gewicht. Die besonders hohe Festigkeit eines solchen Schichtstoffes entsteht vor allem dadurch, daß die einzelnen Fasern bzw. Stränge oder Fäden unabhängig voneinander wirken und nicht reißen oder brechen, wenn sie sich mit anderen Fäden oder Strängen der Wicklung kreuzen. Durch Verwendung der einzelnen Fäden oder Stränge in der beschriebenen Art kann jede Faserlage Spannungen über einen maximalen Bereich des Schichtstoffes verteilen. In addition, the glass-resin composition becomes a high-density product achieved. Therefore the product is of exceptional strength at the same time low weight. The particularly high strength of such a laminate is created especially in that the individual fibers or strands or threads are independent of one another act and not tear or break when interfering with other threads or strands cross the winding. By using the individual threads or strands in the described Each fiber layer can kind of stress over a maximum area of the laminate to distribute.

Wegen seiner Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und seines relativ günstigen Preises wird Glasfasermaterial zwar erfindungsgemäß bevorzugt benutzt, die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung solcher Fasern oder Stränge beschränkt. Vielmehr können je nach der gewünschten besonderen Ausbildung andere Faser- und Strangmaterialien verwendet werden. Because of its strength and corrosion resistance and its relative Glass fiber material is preferably used according to the invention at a reasonable price, however, the invention is not limited to the use of such fibers or strands. Rather, depending on the particular one you want Training other fiber and strand materials be used.

Claims

Claims: 1. A method for producing a bowl-shaped Hollow body made of synthetic resin reinforced with fiber or strand material using a mold set with a corresponding to the hollow body to be produced Shape and with a rotationally symmetrical mandrel, the length of which is the length of the shape is essentially the same, the fiber or strand material impregnated with synthetic resin is wound on the mandrel to form a preform and after removal the preform cured from the mandrel and molded against the mold, the synthetic resin is, d a d u r c h g e - indicates that in the production of a non-rotationally symmetrical shell-shaped hollow body produced a rotationally symmetrical preform in this way becomes that the circumference of each of the lying perpendicular to the longitudinal axis of the preform circular cross-sectional areas each twice as large as the length of the Outline in the corresponding, perpendicular to the longitudinal axis of the finished hollow body lying plane and that the preform produced in this way after removal from the mandrel deformed in the shape to the non-rotationally symmetrical, shell-shaped hollow body will.

2. The method according to claim 1, characterized in that from the Preform by cutting along an axially parallel plane of symmetry two symmetrical Hollow bodies are produced.

3. The method according to claim 1, characterized in that the preform after removal from the mandrel along an axially parallel plane of symmetry to one single cup-shaped hollow body is folded.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the preform is partially cured prior to removal from the mandrel.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the deformation of the preform by means of a deformable rubber bag by Introduction of pressure medium is carried out.

6. Rotationally symmetrical mandrel for carrying out the method according to claims 1 to 5, the length of which is the length of the cup-shaped hollow body in is essentially the same, characterized in that the circumference of each of the circular cross-sectional areas perpendicular to the longitudinal axis of the mandrel, respectively is twice as large as the length of the outline in the corresponding, vertical to the longitudinal axis of the die lying plane.

Documents considered: British Patent No. 842 601; U.S. Patent No. 2448 114.