DE19849822A1 - Verfahren zur Herstellung von Schraubverbindungen und Schraubverbindungsteile hergestellt nach diesem Verfahren - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Schraubverbindungen, deren Teile wenigstens teilweise aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) bestehen, insbesondere zur Verwendung im Bau- bzw. Konstruktionsbereich, wobei aus einer Platte aus faserverstärktem Kunststoff der Grundkörper der herzustellenden Teile ausgeschnitten und dann ein Gewinde gefertigt wird, ist vorgesehen, daß die zur Faserverstärkung dienenden textilen Halbzeuge der Kunststoffplatte aus einer Faseranordnung aus im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufenden Fasern besteht, wobei die Lagen der textilen Halbzeuge so übereinandergelegt sind, daß die Fasern benachbarter Lagen zueinander im wesentlichen senkrecht oder parallel verlaufen.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Schraub­ verbindungen, deren Teile wenigstens teilweise aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) bestehen, insbesondere zur Verwendung im Bau- bzw. Konstruktionsbereich, wobei aus einer Platte aus faserverstärktem Kunst­ stoff der Grundkörper der herzustellenden Teile ausgeschnitten und dann ein Gewinde gefertigt wird, sowie auf Teile von Schraubverbindungen, die nach diesem Verfahren hergestellt sind.

Soweit hier von Schraubverbindungen und deren Teile die Rede ist, sind darunter Gewindestäbe, Schrauben und ähnliche Anordnungen einerseits und Muttern und vergleichbare Teile andererseits zu verstehen.

Es ist an sich bekannt, solche Schraubverbindungsteile aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen, wobei solche Teile sich vor allem auszeichnen durch geringe thermische Ausdehnung, ein pseudoplastisches Bruchver­ halten und insbesondere eine hohe Korrosions- und Strahlungsbeständig­ keit.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zur Herstellung von derartigen Schraubverbindungsteilen anzugeben, welches die Eigenschaften dieser Teile vor allem für den Bau- und Kon­ struktionsbereich noch weiter verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Faserver­ stärkung dienenden textilen Halbzeuge der Kunststoffplatte aus einer Fa­ seranordnung aus im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufenden Fasern bestehen, wobei die Lagen der textilen Halbzeuge so übereinander gelegt sind, daß die Fasern benachbarter Gewebelagen zueinander im we­ sentlichen senkrecht oder parallel verlaufen.

Bei der Herstellung der faserverstärkten Kunststoffplatte kann bereits tex­ tiles Halbzeug Verwendung finden, welches in seinem Aufbau und der Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Belastung des daraus herzu­ stellenden Endprodukts optimiert wurde.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich hierdurch gegenüber be­ kannten Produkten nochmals eine deutliche Erhöhung der Festigkeit erzie­ len läßt.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß aus der Platte aus faserverstärktem Kunststoff Stabsegmente ausgeschnitten und diese zu einem mehreckigen Grundkörper verklebt werden. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß ein Maximum der Fasern in radialer und axialer Richtung verläuft. Der durch Verkleben gewonnene mehreckige Grundkörper wird dann nachbearbeitet, so daß z. B. ein zylinderförmiger Grundkörper entsteht.

Die faserverstärkte Kunststoffplatte kann günstigerweise mittels einer wechselnden, z. B. sägezahnartigen Schnittführung in im Querschnitt drei­ eckige Stabsegmente geschnitten werden, so daß das Material einerseits optimal ausgenutzt wird und andererseits die angestrebte Faserorientierung erzielbar ist. Denkbar ist es in diesem Fall beispielsweise, eine asymmetri­ sche Sägezahn-Schnittführung vorzusehen.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, textile Halbzeuge zur Her­ stellung der Grundkörpern einzusetzen, die so ausgebildet bzw. angeordnet werden, daß sich die Fasern annähernd sternförmig radial nach außen und auch in axialer Richtung erstrecken.

Eine derartige Konfiguration läßt sich vorteilhafterweise durch Falten er­ zeugen.

Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, daß zwischen die gefalteten textilen Halbzeuge zusätzliche, radial nach außen verlaufende Faserlagen einge­ bracht werden. Die Grundkörper können auch aus textilen Vorformlingen hergestellt werden, die wiederum durch Flechten, Stricken oder Sticken hergestellt sein können.

Dabei können insbesondere eine hinsichtlich der Belastungen des herzu­ stellenden Endprodukts optimierte Auf- und Verteilung der Fasern in ra­ dialer und axialer Richtung vorgesehen sein und das textile Halbzeug im Pultrusions- oder Injektionsverfahren imprägniert und geformt werden.

Weiterhin ist es günstig, daß zur Herstellung von Muttern zwischen den Lagen oder Schichten der textilen Halbzeuge mit zueinander parallel bzw. senkrecht verlaufenden Fasern textile Halbzeuge mit einer abweichenden Faserorientierung angeordnet sind, vorzugsweise um 45° versetzte Faserno­ rientierungen aufweisende textile Halbzeuge.

Die Erfindung richtet sich auch auf Schraubverbindungsteile, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt sind.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Schraubverbindungen, deren Teile wenig­ stens teilweise aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) bestehen, insbeson­ dere zur Verwendung im Bau- bzw. Konstruktionsbereich, wobei aus einer Platte aus faserverstärktem Kunststoff der Grundkörper der herzustellenden Teile ausgeschnitten und dann ein Gewinde gefertigt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zur Faserverstärkung dienenden textilen Halbzeuge der Kunststoffplatte aus einer Faseranordnung aus im wesentlichen recht­ winklig zueinander verlaufenden Fasern besteht, wobei die Lagen der tex­ tilen Halbzeuge so übereinandergelegt sind, daß die Fasern benachbarter Lagen zueinander im wesentlichen senkrecht oder parallel verlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Platte aus faserverstärktem Kunststoff Stabsegmente ausgeschnitten und diese zu einem mehreckigen Grundkörper verklebt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die faserver­ stärkte Kunststoffplatte mittels einer wechselnden, z. B. sägezahnartigen Schnittführung in im Querschnitt dreieckige Stabsegmente geschnitten wird.

4. Verfahren insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß textile Halbzeuge zur Herstellung der Grundkörper eingesetzt werden, die so ausgebildet bzw. angeordnet werden, daß sich zusätzlich zu den in axialer Richtung verlaufenden Fasern annähernd sternförmig radial nach außen erstreckende Fasern vorgesehen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die annä­ hernd sternförmige Konfiguration durch Falten erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die gefalteten textilen Halbzeuge zusätzliche, radial nach außen verlaufen­ de Faserlagen eingebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der textile Vorformling durch Flechten, Stricken oder Sticken hergestellt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Muttern, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Lagen oder Schichten der textilen Halb­ zeuge mit zueinander parallel bzw. senkrecht verlaufenden Fasern textile Halbzeuge mit einer abweichenden Faserorientierung angeordnet sind, vor­ zugsweise um 45° versetzte Faserorientierungen aufweisende textile Halb­ zeuge.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine hin­ sichtlich der Belastungen des herzustellenden Endprodukts optimierte Werkstoffauswahl und Verteilung der Fasern in radialer und axialer Rich­ tung vorgesehen ist und das textile Halbzeug im Pultrusions- oder Injekti­ onsverfahren imprägniert und geformt wird.

10. Schraubverbindungsteile hergestellt nach einem Verfahren gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 9.