DE2334132A1

DE2334132A1 - Profilleiste in faserverbundbauweise

Info

Publication number: DE2334132A1
Application number: DE19732334132
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Conen; Karl Hutterer; Siegfried Roth
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1973-07-05
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1975-01-23
Also published as: GB1436026A; DE2334132B2; DE2334132C3; CH573297A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilleiste in Faserverbundbauweise.

Aus der Praxis sind Faserverbundprofile und ihre Herstellung in zwei verschiedenen Versionen bekannt. Die Profile werden in der einen Version im Düsenziehverfahren hergestellt, wobei die Verstärkungsfasern vorwiegend in Längsrichtung angeordnet sind. In der anderen Version werden Profile mit beliebiger Faserorientierung im Preßverfahren hergestellt. Diese Preßfertigung, bei der Patrize und Matrize verwendet wird, erlaubt nicht die Ausführung von Profilquerschnitten mit Hinterschneidung.

Zum Beispiel ist in der DPS Nr. 1 908 420 und OS-Nr. 2 110 477 eine Anlage zum Herstellen von Rohren aus faserverstärktem Kunststoff beschrieben. Diese Anlage arbeitet nach dem Wickelverfahren mit einem Wickeldorn und einer diesem zugeordneten Förderwalze für flüssigen Kunststoff sowie einer Aufgabeeinrichtung für Zuschnitte von Verstärkungslagen in Form

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von Faser litzen oder Faserbändern» «eiche zum Durchlaufen eines zwischen de» Wickeldorn und der Förderwalze gebildeten Spaltes bestimmt sind.

Ferner ist aus der DAS Nr. 2 045 571 ein Verfahren zur Herstellung einer Hasse aus thermoplastische« Material bekannt, in den eine Vielzahl von Glasfasern extrudiert wird und die Fasern im frischen Zustand und bevor sie der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt werden, in das geschmolzene thermoplastische Material geleitet werden, das sich in einem geschlossenen Behälter befindet, in dem es mit einer Atmosphäre eines trockenen inerten Gases bespült wird, um eine Oxydation des thermoplastischen Materials zu verhindern.

Alle diese bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen für die Herstellung von Faserverbundprofilen haben den Nachteil einer zu geringen Torsionsfestigkeit und -Steifigkeit, weil in ihnen diagonal angeordnete Faserschichten fehlen. Dies trifft besonders auf die U-Profile mit Börde1 (Hinterschneidung) zu.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die es erlaubt, ein Profil mit Kreuzorientierung der Faserschicht herzustellen das zugleich Hinterachseidungen besitzt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäB dadurch erreicht, daß Fasern in Schichten um einen am sich bekannten Profilkern ganz oder teilweise schwimmend angeordnet sind, wobei die Fasern dazu längs, quer und diagonal ausgerichtet

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sind, ohne sich an ihrer Stoßstelle zu überlappen. Vorteilhafterweise ist in eine gegenüber der Stoßstelle der Schichten im Profilkern angeordnete Nut ein entfernbarer flexibler Streifen (z. B. Gummi) eingelegt.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß durch die Faseranordnung in verschiedenen Richtungen eine Querbewehrung des Profils erreicht wird, wodurch ein Spreizen zum Zwecke des Entfernens des Profils vom Kern ohne Bruchgefahr des Materials an den dabei belasteten Stellen (bei U-Profilen die Kanten, bei Rundprofilen längs der imaginären Geraden, die der Profilstoßstelle gegenüberliegen bzw. liegt) möglich ist. Dadurch kann das Profil vom Kern ohne großen Kraftaufwand leicht in Längsrichtung abgezogen werden.

Die erforderliche Steifigkeit des Profils wird durch die Anordnung der Fasern in verschiedenen Richtungen und Ebenen erzielt. Dabei ist die Ausrichtung der Fasern in Profillängsrichtung für die Längssteifigkeit, in Querrichtung für die Biegebeanspruchung und in Diagonalrichtung für die Torsionssteifigkeit verantwortlich. Die Reihenfolge der Faserschichtung ist von untergeordneter Bedeutung. Die Profilfertigung erfolgt mit einem Kern als Innenform, um den die polymeregetränkten Faserschichten bzw. Gewebelagen gelegt werden, ohne daß sie sich an der Stoßstelle überlappen. Bei gänzlich schwimmender Anordnung der Faserschichten um den Profilkern ist an der Innenseite der

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Stoßstelle in dea Kern eine Ausnehaung (Nut) eingearbeitet, in die ein elastischer Streifen (z.B. Gummi) eingelegt ist. Ist die Anordnung teilweise schwiaaend,so ist der Profilkern auf einen Fuß gesteckt, längs dea die Enden der Schichten anliegen. Zur Bildung des Außenprofils der ua den Kern gelegten Faserverbunde findet ein foragebendes Außenwerkzeug oder ein Vakuuasack Verwendung. Mach dea Aushärten der zwischen dea Kern und dea Außenwerkzeug befindlichen Polymere wird bei gänzlich schwiaaender Anordnung der Schichten ua den Kern gegenüber der in diesem eingelassenen Nut bzw. dea darin angeordneten elastischen Streifen durch Sägeschnitt ein Schlitz eingearbeitet. Durch diesen Über die gesaate Profillänge sich erstreckenden Schlitz wird der in der Nut enthaltene Streifen entfernt. Bei teilweise schwiaaender Anordnung der Schichten ua den Kern entsteht der Schlitz durch Entnahae des Kerns voa Fuß bzw. uagekehrt, wobei die beiden zunächst noch an den Fußflächen anliegenden Schichten freigelegt werden. Dadurch ist es aögllch, alt geeigneten Werkzeugen (z.B. Knebeln) das Profil über den Kern zu spreizen und es in seiner Längsrichtung leicht abzuziehen.

Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben und durch Skizzen erläutert: Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein U-Profil alt gänzlich

schwiaaenden Kern und eiegelegt^a elastischen Streifen, Fig. la zeigt das Profil alt Kera geaäg Fig. 1 ohae Streifen, Flg. Ib zeigt das Profil »it Kern g$a£ß Flg. 1 und la und eingesetztea Spreizverkseug,

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Fig. lc zeigt das Profil nach Abzug vom Korn gemäß Flg. 1, la

und Ib, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Rundprofil alt Kern und

eingelegten elastischen Streifen, Fig. 3 zeigt das Profil alt teilweise schwingenden Kern und

aufgestecktes Fuß, Fig. 4 zeigt die übereinander angeordneten Faserschichten ia

Faserverbund.

In Fig. 1 ist um einen Kern 1 ein Faserverbund 2 (siehe Fig. 4) in U-Profilform gelegt. In einer im Kern 1 eingelassenen Nut 3 ist ein elastischer Streifen 4 angeordnet, über dea der durch die beiden Enden 5, 5« gebildete Stoß β liegt. Nach Entfernen des Streifens 4 aus der Nut 3 (Flg. la) entsteht aa Stoß 6 die Erweiterung 7, in die ein Spreizwerkzeug 8 (z.B. Knebel) eingeführt wird (Fig. Ib), wodurch die U-Schenkel 9, 8* von den Wänden des Kerns 1 abgehoben werden. Nach Abzug des Kerns 1 in Prof11langerichtung liegt das U-Prof11 bzw. der U-fOralg geforetβ Faserverbund 2 frei.

In Fig. 2 ist ein Rundprofil 10 dargestellt. Die Anordnung von Rundkern 11, darua gelegten Faserverbund 2, Nut 3, elastischen Streifen 4, Enden 5, 5* und Stoß β ist zusaaaea ■it de« Verforaungsablauf analog zu dea in Fig. 1 bis Ic.

In Fig. 3 ist im einen Profilkopf bzw.-kern 1 ein Faserverbund 2 in U-Profilfora gelegt. In dea Kern 1 ist ein Fußteil 12 gesteckt der alt einer Grundplatte 13 verbunden ist. Der

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Faserverbund 2 liegt mit seinen Enden 14, 15 längs der Fußte 11-viade 12*, 12" an, wobei ihr Abstand χ voneinander der Abmessung des Fußteile 12 entspricht. Werden Fuft 12 und Kern 1 voneinander getrennt, so liegen die beiden Enden 14, 15 la Abstand χ frei, worin ein Spreizwerkzeug 8 (Flg. Ib) eingeschoben werden kann, ■it dessen Hilfe die Schenkel 9, 9* gespreizt und das Profil bzw. der Faserverbund 2 von Kern 1 abgenommen wird.

In Flg. 4 ist oben in Draufsicht die Anordnung der darunter la Schnitt dargestellten Schichten A, B, C, D ersichtlich. Davon sind die Faserschichten A und D diagonal. Schicht B quer und Schicht C in Profillängerichtusg ausgerichtet. Jede der Schichten A, B, C und D 1st in Polymere eingebettet, die in Weichzustand der Polymer« im den Kern 1 gelegt und von au8en von eine· in den Figuren nicht näher dargestellten foragebenden ferkzeug umgeben werden. Die Reihenfolge der Anordnung der Faserschichten A, B, C, D Ober dem jeweilig verwendeten Kern ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Dab#l können jeweils zwei Schichten in einem Gewebe xusammengefaEt sei».

7. Juni/ 1973 KJ 10/ir/ke

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Claims

1. Profilleiste in Faserverbundbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern in Schichten (A, B, C, D) um einen an sich bekannten Profilkern (1) ganz oder teilweise schwimmend angeordnet sind, wobei die Fasern dazu längs, quer und diagonal ausgerichtet sind ohne sich an ihrer Stoßstelle (6) zu überlappen .

2, Vorrichtung zur Herstellung einer Profilleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine gegenüber der Stoßstelle (6) der Schichten (A, B, C, D) im Profilkern (1) angeordnete Nut (3) ein entfernbarer flexibler Streifen (4) (z. B. Gummi) eingelegt ist.

7. Augufet 1973 KJ 10/Kr/ke

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