DE3331021A1 - Stangenfoermiger hohlkoerper zur uebertragung von druck-, zug-, biege- und verdrehkraeften, verfahren zu seiner herstellung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des beschriebenen verfahrens - Google Patents

Stangenfoermiger hohlkoerper zur uebertragung von druck-, zug-, biege- und verdrehkraeften, verfahren zu seiner herstellung sowie vorrichtung zur durchfuehrung des beschriebenen verfahrens

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DE3331021A1 DE19833331021 DE3331021A DE3331021A1 DE 3331021 A1 DE3331021 A1 DE 3331021A1 DE 19833331021 DE19833331021 DE 19833331021 DE 3331021 A DE3331021 A DE 3331021A DE 3331021 A1 DE3331021 A1 DE 3331021A1
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Description

Firma Fischer Gesellschaft m.b.H., Ried im Innkreis5
(Österreich)
Stangenformiger Hohlkörper zur Übertragung von Druck-, Zug-, Biege- und Verdrehkräften, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Vorrichtung zur Druchführung des beschriebenen Verfahrens
Die Erfindung betrifft einen stangenförmigen Hohlkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Hohlkörper sind vorgesehen als Streben in der Struktur, Kraftübertragungselemente für Druck-, Zugkräfte und Drehmomente, insbesondere für Raumflugkörper, Flugzeuge bzw. Fahrzeuge.
Außerdem betrifft sie Verfahren zur Herstellung derartiger Hohlkörper sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Im Bereich des Fahrzeugbaues - dieser Begriff umfaßt hier Raumflugkörper, Flugzeuge und Kraftfahrzeuge - werden in zunehmendem Maße Faserverbunde anstelle von Metallen eingesetzt, da sie einerseits über eine den Metallen vergleichbare Festigkeit und Steifigkeit verfügen, andererseits die
- -9 —
aus derartigen Werkstoffen hergestellten Komponenten aber ein erheblich geringeres Gewicht als vergleichbare Bauteile aus Metall aufweisen. Da die mechanischen Eigenschaften der Faserverbund-Werkstoffe im Gegensatz zu den Metallen richtungsabhängig sind, lassen sich mit Hilfe dieser Werkstoffe Bauteile herstellen, die dem jeweiligen Belastungsfall optimal angepaßt sind und so eine beträchtliche Gewichtseinsparung ermöglichen.
Vor allem das sogenannte Wickelverfahren hat sich in der Leichtbautechnik zur Herstellung von Kraftübertragungswellen bzw. von rohrförmigen Streben durchgesetzt.
Bei derartigen, aus· Faserverbund-Werkstoffen hergestellten zylindrischen Bauteilen tritt aber als Problem die Ausführung der Krafteinleitungsbereiche auf. Stand der Technik ist, faserverstärkte Kunststoff-Bauteile mit metallischen Ansätzen bzw. Beschlagen auszurüsten, die nachträglich durch Kleben oder durch mechanischen Formschluß mit Hilfselementen verbunden werden (Nieten).
Derartige Bauteile stellen eine Kompromißlösung dar, die aufgrund der notwendigen mehrfachen Dimensionierung im Anschlußbereich zu einem Gewichtsnachteil gegenüber Bauteilen führt, deren Anschluübereich im Faserverbund-Werkstoff ausgeführt ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Hohlkörper für den beschriebenen Verwendungszweck so auszubilden, daß sie unmittelbar als Bauteil eingesetzt werden können bzw. da;3 sie mit einer einfachen Verschraubung im Anschlußbereich zur Krafteinleitung ausgerüstet werden können.
Für diese Aufgaben dient als Lösung die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Hohlkörpers ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Das Verfahren zur Herstellung solcher Hohlkörper geht von einem Stand der Technik nach dem Oberbegriff des Anspruches 14 aus und sieht als Erfindung eine Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 14 vor.
Vieitere Vorteile dieses Verfahrens ergeben sich aus den Maßnahmen nach den Ansprüchen 14 bis 25·
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einem Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 26 aus und weist als Erfindung die gekennzeichneten Merkmale dieses Anspruches auf.
Weitere Vorteile dieser Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 27 bis 31.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Hiebei zeigen:
Figur 1 und 2 im Schnitt Ausführungen von Hohlkörpern gemäß dem Stande der Technik,
Figur 3 die erste Lösung gemäß der Erfindung im Schnitt,
Figur 4 ist eine Schnittdarstellung der zweiten erfindungsgemäßen Lösung und die
Figuren 5 bis 7 die Herstellungsstufen des erfindungsgemäßen Hohlkörpers.
Die bekannte Ausführungsform gemäß Figur 1 besteht aus einem Rohr t aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Dieses Rohr ist an seinen Enden abgedreht oder in anderer Weise im Außendurchmesser verringert. Auf diese Endabschnitte mit kleinerem Außendurchmesser ist je ein Endstück 2 aus einer Aluminium^ oder Leichtmetell-Legierung aufgeschoben und mittels Nieten 3 mit dem Rohr 1 verbunden.
Die in Figur 2 gezeigte, ebenfalls bekannte Ausbildungsart unterscheidet sich von jener nach Figur 1 durch den Umstand, daß anstelle der sehr aufwendigen und nicht unbedingt verläßlichen Nietverbundung eine Verbindung mittels einer Klebstoffschicht k vorgesehen ist.
Die erste erfindungsgemäße, in Figur 3 gezeigte Lösung besteht aus einem Rohr 1 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches in seinen Endbereichen 5 konisch ausgebildet ist, wobei die Wandstärke zu den Enden hin zunimmt, wie der Figur 3 deutlich zu entnehmen ist. Zusätzlich ist in jedem Endbereich 5 noch ein Innenkonus 6 aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgesehen. Bereits bei der Herstellung wird im Endbereich 5 eine Klemmplatte 7 aus einer Aluminiumlegierung vorgesehen. Diese Klemmplatte 7 hat einen Außengewinde tragen/den Fortsatz 8, der zur Verbindung mit dem Anschlußstück 9 dient, welches mit einer entsprechenden Gewindebüchse 10 versehen ist und einen Bund 11 hat, gegen welchen die Stirnfläche 12 des Rohres beim Anziehen der Schraubenverbindung gepreßt wird. Die konischen Endbereiche 5 können an ihrem äußeren Ende einen Innendurchmesser (einen Innenumfang) haben, der nur 1/5 des Innendurchmessers (Innenumfanges) des Rohres 1 beträgt.
Die Innenwandung des Endbereiches 5 kann in weiterer Ausbildung der Erfindung eine Verzahnung aufweisen, die einer
an der Klemmplatte angeordneten Veraahnung entspricht und dazu dient, jede Verdrehung zwischen Klemmplatte und Rohr zu vermeiden.
Die in Figur 4 veranschaulichte zweite Lösungsart umfaßt so wie zuvor ein Rohr 1 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, welches einstückig in sich verjüngende Endabschnitte 13 übergeht. Der Endabschnitt 13 ist aber nicht konisch, sondern bildet einen Übergang vom kreisförmigen Querschnitt des Rohres 1 zu einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt am Ende des Endabschnittes 13» Die längere Seite dieses den Querschnitt bildenden Rechteckes kann- eine Länge haben, die zwischen dem halben und dem ganzen Durchmesser des Rohres liegt. Der sich verjüngende Endabschnitt 13 hat des weiteren einen Portsatz Ih3 welcher gleichbleibenden rechteckigen Querschnitt hat und Bohrungen 15 zur Aufnahme von Befestigungsbolzen od.dgl. aufweist. Diese Bohrungen 15 können mit Büchsen l63 z.B. aus Titan, versehen sein. Die Endabschnitte 13 sowie die Fortsätze I^ können durch Längsrippen 17 sowie durch volle Stangen 18 zusätzlich versteift sein.
Auch das Rohr 1 kann mit Versteifungen versehen sein. So können zwei sich gegenüberliegende, in Längsrichtung des Rohres verlaufende Streifen größere Wandstärke als das Rohr selbst aufweisen. Die Dicke dieser Streifen kann über die Rohrlänge konstant sein, kann sich aber auch gemäß dem von auf das Rohr einwirkenden Biegekräften verursachten Biegemoment etwa stufenförmig ändern.
Des weiteren können die Enden oder Anschlußbereiche an der Außenseite mit verstärkendem Umfangswickein versehen sein.
Als Material für den orf irirJur,?'j:;;':orri.'J.ß'-.;n Höh 1 körp'.-r· hai, r; if:h kohlefaserverstärkter Kunststoff als besonders geeignet er-
wiesen. Die YerStärkungsfasern können Vorzugspreise aus Aramid, einem synthetischen organischen Polymer, bestehen.
Die Anordnung einer aus Glasgewebe oder Aramidgewebe bestehenden Außenschicht am Rohr aus kohlefaserverstärktem Kunststoff ist vorteilhaft, und zwar einerseits zum Schutz der Kohlefasern, anderseits zur elektrischen Isolierung zwischen den Knhlefasern und einem überzug od.dgl. aus Aluminium.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Hohlkörpers geht von der üblichen Schlauchmethode aus, bei welcher auf einen Schlauch mit Kunstharz getränkte Pasern aufgebracht, der Schlauch samt der ihn umgebenden Schicht in eine Hohlform eingesetzt wird, der Schlauch von,innen her unter Druck gesetzt und der Kunststoff ausgehärtet wird.
Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren weiter vervollkommnet. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der aus elastischem Material bestehende Schlauch auf eine Form (einen Kern) aufgezogen, welcher der Innenform des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. Sodann wird das mit Kunstharz imprägnierte Fasermaterial auf den Schlauch aufgebracht und fest gegen diesen, damit auch gegen den Kern, gepreJ3t. Falls erforderlich, werden auch Umfangswickel endseitig aufgebracht. Der Kern samt Schlauch und getränktem Fasermaterial wird nun in eine Hohlform eingelegt, welche gegebenenfalls mit einem Trennmittel behandelt worden ist. Danach können die überstehenden, nicht mit dem Kunstharz-Fasergemisch überzogenen Enden des Schlauches auf die vorzugsweise dünnwandige Hohlform zurückgestülpt werden, um so den vom Kunstharz-Fasergemisch ausgefüllten Raum zwischen Hohlform und Schlauch an beiden Enden nach außen hin abzuschließen. Der Schlauch wird nun einerends abgedichtet und
vom andern Ende her unter Druck gesetzt. Das 'ganze wird erwärmt, so daß das Kunstharz aushärtet.
Der Schlauch besteht vorzugsweise aus einem isotropen, elastischen Material und wird bevorzugterweise dadurch an die erwünschte Innenform angepaßt, daß er auf einer Stabilisierungsstange, die dem Lochdurchmesser des Bauteils entspricht, zwischen zwei kegelförmigen Teilen montiert wird. Diese kegelförmigen Teile ergeben den genauen, gewünschten kegeligen Verlauf der Innenwand und bewirken . ■außerdem die Abdichtung des Schlauches.
Der Kern, auf den der Schlauch (wie zuvor beschrieben) aufgezogen werden kann, bestent vorzugsweise aus expandiertem bzw. geschäumtem Kunststoff. Unter der Einwirkung der zum Aushärten des Kunststoffes erforderlichen höheren Temperatur und bzw. oder durch den Druck im Schlauch schrumpft der Kern zusammen, so daß er dem fertigen Hohlkörper entnommen werden kann.
Eine andere Möglichkeit, den Kern entnehmen zu können, besteht darin, daß der Kern aus pulverförmigem, evakuiertem Material besteht. Nach Wegnahme des Vakuums nach dem Auflegen der Laminate wird das den Kern bildende Material wieder rieselfähig und kann nach dem Aushärten des Kunstharzes aus dem Hohlkörper entfernt werden.
Schließlich kann der Kern aus einem niedrig schmelzenden Material wie Woodmetall, Eis od.dgl. bestehen. Das Aufziehen des Schlauches und das Auflegen des Kunstharz-Fasergemisches erfolgt bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt des Kernmaterials; dieses schmilzt aber bei den zum Aushärten des Kunstharzes erforderlichen höheren Temperaturen und kann dadurch aus dem Hohlkörper entfernt werden.
Das AufWeitungsverhältnis j welchem der Schlauch unterliegt und welches zwischen dem größten Innendurchmesser
der kegeligen Abschnitte und dem Innenquerschnitt des fertigen Hohlkörpers besteht, liegt zwischen 1:2; das Aufblasverhältnis zwischen dem Außendurchmesser des eingelegten, aus Kern, Schlauch und Kunstharz-Fasergemisch-Lage bestehenden Gebildes und dem Außendurchmesser des fertigen
Hohlkörpers darf, den Qualitätsanforderungen entsprechend, zwischen 2 und höchstens 5% liegen.
Als vorteilnaft hat es sich erwiesen, wenn das Fasermaterial aus zwei Laminaten besteht, die sich über die gesamte Länge des Hohlkörpers erstrecken und welche in einer solchen Weise auf den Schlauch aufgebracht worden sind, daß sich ihre Überlappungen jeweils gegenüberliegen.
Das allfällige Entfernen des Schlauches aus dem fertigen
Hohlkörper kann dadurch wesentlich erleichtert werden, daß der Schlauch nach dem Aushärten des Kunstharzes und nach
dem Ausbringen des Kernes evakuiert wird.
Die im fertigen Hohlkörper verbleibenden Klemmplatten 7
können innerhalb des Schlauches im festen Kern bzw. an der Stabilisierungsstange angebracht werden.
Als allfällige End-Bearbeitung des fertigen Hohlköpers verbleibt nach dem Entfernen des Schlauches das Konturfräsen
der Anschlußlaschen, um diese in die endgültige Form zu
bringen, sowie das Herstellen der Bohrungen und gegebenenfalls das Einsetzen der Büchsen 16.
Die zur Durchführung des Verfahrens verwendete Form ist in üblicher Weise eine zweiteilige, verschließbare Hohlform,
deren Innenraum erfindungsgeniäß als Negativ des fertigen
333 Ί
bzw. herzustellenden Bauteils ausgeführt ist.
Für die Herstellung eines Hohlkörpers mit konischen Endabschnitten hat die erfindungsgemäße Form endseitig axiale Lagerungsbereiche j welche zur Führung des festen Innenkerns bzw. der kegelförmigen Teile dienen.
Vieiters kann die Form modular aus zwei Konusbereichen und aus verschiedenen, austauschbaren zylindrischen Teilen aufgebaut sein. Auf diese Weise kann mit wenigen verschiedenen Formteilen die Herstellung von Hohlkörpern unterschiedlicher Länge erreicht werden.
Sollen Hohlkörper mit Konifizicrung in nur einer Ebene erzeugt werden, so wird die Hohlform umfangsseitige, gegenüberliegende Ausnehmungen enthalten, in welche ein diese Ausnehmungen vollständig verschließender Formkörper eingesetzt werden kann. Diese Ausnehmungen liegen vorteilhafterweise in den Endbereichen der Hohlform. Die Formkörper selbst sind jeweils als Negativ-Form für den Bereich der Anschlußlaschen des Hohlkörpers ausgebildet. ·
Ein Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens wird an Hand der Figuren 5 bis 7 näher erläutert.
Der Formkern a besteht aus der Tragstange b, etwa aus Stahl, die an beiden Enden Gewindebohrungen c hat, und aus der Kernauflage d, welche der.Innenform des herzustellenden Gegenstandes entspricht. Die Kernauflage kann z.B. aus Hartschaum (Polystyrol), Woods - Metall od.dgl. bestehen, d.h. sie wird beim Aushärten des herzustellenden Gegenstandes durch Erwärmung zerstört (sie verkokt, verschwelt, schmilzt usw.). Auf den Formkern a ist der dünnwandige Schlauch e, etwa aus Gummi, aufgezogen. Die in den
-Xl-
Zeichnungen zu erkennende überlange der Enden des Formkerns a dient der leichteren Handhabung des Schlauches bzw. seiner Enden.
Auf den auf dem Formkern a aufliegenden Schlauch e wird die Kunstharzgetränkte Fasermasse in Form einer Schicht f aufgetragen. Diese Schicht f kann in beliebiger Art angepreßt werden. (Figur 5)·
Der mit der Schicht e versehene Formkern a wird in die eine Hälfte der entlang einer die Längsachse enthaltenden Ebene geteilten Hohlform g eingelegt. Die zweite Hälfte der Hohlform wird aufgelegt und mit der ersten Hälfte derselben starr verbunden, etwa, wie angedeutet, durch die Klemmringe h. Die aus der Hohlform g herausragenden Enden des Schlauches e werden auf die Endabschnitte der beiden Hohlformhälften zurückgestülpt. Dadurch entsteht ein abgeschlossener Formraum mit ringförmigem Querschnitt. Dieser Formraum ist innen und an seinen beiden Enden durch den Schlauch e und außen von den beiden Hälften der Hohlform g begrenzt. (Figur 6).
Auf die Enden des Formkerns a werden.die Kappen i und j aufgeschoben, bis ihre ringförmigen Stirnflächen k, 1 an den durch das Umstülpen der Schlauchenden entstandenen Stirnflächen anliegen. Die Kappen i, j werden durch Schrauben m, die in die Gewindelöcher c passen, fest und damit dichtend gegen die Schlauchendflächen gezogen. Zwischen dem Kopf η jeder Schraube und der äußeren Stirnfläche-der zugehörigen Kappe i bzw. j sind je eine\Dichtungsscheibe ο und eine Druckscheibe (Beilegscheibe) ρ vorgesehen. Die Kappe j ist mit einer Gewindebohrung q versehen, durch welche Druckluft oder ein anderes Druckmedium zugeführt werden kann. Das eintretende Druckmedium füllt den ringförmigen Spalt zwischen
Formkern a und Schlauch e; dadurch wird die Schicht e von innen her fest gegen die Hohlform g gepreßt. (Figur 7).
Durch Erwärmen wird das Bindemittel in der Schicht e ausgehärtet. Dabei wird die Kernauflage d zerstört. Allfällig auftretende Volumsverluste des Formkerns a können durch Nachströmenlassen des Druckmediums ausgeglichen werden.
Nach dem Aushärten werden die Kappen nach Lösen der Schrauben abgezogen. Die Schlauchenden werden in ihre ursprüngliche Form zurückgebracht (zurückgestülpt), die Hälften der Hohlform werden abgenommen. Das zerstörte oder geschmolzene Material der Kernauflage wird durch den Raum zwischen Tragstange und Schlauchenden entfernt. Die Tragstange kann samt dem jetzt schlaff gewordenen Schlauch aus dem fertigen Gegenstand gezogen werden; es ist aber auch möglich zuerst die Tragstange und darauffolgend den Schlauch zu entnehmen.
Ohne den Rahmen der Erfindung verlassen zu müssen sind dem Fachmanne Veränderungen und Abwandlungen sowohl des Hohlkörpers als auch des Verfahrens zu seiner Herstellung und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ohne weiteres möglich.

Claims (31)

Firma Fireher Gesellschaft m.b.H., Ried im Innkreis, (Österreich) Stangenförmiger Hohlkörper zur übertragung von Druck-, Zug-, Biege- und Verdrehkräften, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahren^ Patentansprüche £__
1. Stangenförmiger Hohlkörper aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere zur Übertragung von Druck-, Zug-, Biege-und Verdrehkräften in Fahrzeugen (Kraftfahrzeug, Flugzeug, Raumflugkörper), dadurch gekennzeichnet, daß an einen rohrförmigen Mittelteil beiderseits Bereiche mit einem verminderten Innenquerschnitt einstückig angeformt sind und daß die Verstärkungsfasern aus einem synthetischen organischen Polymer (Aramid) bestehen.
2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil angenähert kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist und daß die Anschlußlaschen einen Innenquerschnitt haben, der durch zwei gerade, parallel verlaufende Wandungen einer Länge zwischen dem halben und dem ganzen Durchmesser
Ίοc tfi.ttolteile bocrenzt wird.
3. Hohlkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Anschlußlaschen Bohrungen aufweisen, die normal auf die ebenen Wandungen stehen und die Rohrlängsachse schneiden3 welche Bohrungen zur Aufbringung der Zug-, Druckkräfte sowie der Drehmomente dienen.
h. Hohlkörper nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche verringerten Innenquerschnittes kreisförmig sind, sodaß am HoMcörper konische Endbereiche entstehen.
5« Hohlkörper nach Anspruch 1, 2, 3.und 4, dadurch gekennzeichnet j daß der Umfang des Innenquerschnittes des Mittelteiles und der Umfang des Querschrittes der Anschlußlaschen gleich sind bzw» der Umfang der Anschlußlaschen Querschnitte bis zu minimal 1/5 des Umfanges der Innenquerschnitte des Mittelteiles ausmacht«
6. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Endbereich eine kegelförmige Innenwandung aufweist, die für die Aufnahme einer Klemmplatte vorgesehen ist, die mit einem Stangenkopf verschraubt ist und die Einleitung von Zug- und Druckkräften gewährleistet (6),
7. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Imenwandung eine Verzahnung aufweist, die für die Aufnahme einer dazu negativ verzahnten Klemmplatte vorgesehen ist, die mit dem Stangen-
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kopf verschraubt ist und die Einleitung von Drehmomenten gewährleistet. :
8. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet j daß die Endbereiche eine erhöhte Wandstärke aufweisen. ?
9· Hohlkörper nach den Ansprüchen 1 bas 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüber liegende in Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufende Streifen eine erhöhte Wandstärke aufweisen und den Hohlkörper dadurch für die Aufbringung einer erhöhten Seitenlast ausreisten, die normal zu den Streifen mit erhöhter Wandstärke verläuft.
10. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1 bis 95 dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber liegenden in Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufenden Streifen- mit erhöhter Wandstärke entsprechend dem Biegemoment der am Hohlkörper aufgebrachten Seitenläst gestuft aufgebaut sind.
11. Hohlkörper nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbereiche verringerten Innenquerschnittes an der Außenkontur mit Umfangswickeln versehen sind, die die Aufbringung von Zugkräften erlauben, ohne den verringerten Querschnitt aufzureißen. -
12. Hohlkörper nach den'Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er aus kohlefaserverstärktem Kunststoff besteht.
13· Hohlkörper nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschichten des kohlefaserverstärkten Rohres aus Glasgewebe bzw, Aramid-Gewebe besteht, zum Schutz der empfindlichen Kohlefasern und zur
elektrischen Isolation zwischen der Kohlefaser und eventuell aufzubringenden Aluminium-Strukturen.
14. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere von stangenförmigen Hohlkörpern gemäß den Ansprüchen 1 bis 13, bei dem auf einem flexiblen Schlauch mit Kunstharz getränktes Fasermaterial aufgebracht und der so gebildete Strang in einer Hohlform unter inneren überdruck gesetzt und ausgehärtet wird5 gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
a) ein aus einem elastischen Material bestehender Schlauch wird auf die Form der Innenkontur des stangenförmigen Hohlkörpers gebracht 3
b) vorimprägniertes Fasermaterial wird auf den Schlauch aufgebracht und fest gegen diesen bzw. den Innenkern gepreßt, Umfangswickel werden endseitig aufgebracht,
c) der so aufgebrachte Strang wird in die Hohlform eingelegt,
d) der Schlauch ist endseitig abgedichtet und wird unter Druck gesetzt,
e) der Schlauch wird in der Hohlform unter definierten Innendruck gesetzt und das Bauteil wird bei erhöhter Temperatur ausgehärtet.
15. Verfahren nach Anspruch 1H, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch aus einem isctropen-elastischen .Material an die notwendige Innenkontur dadurch angepaßt wird, daß der Schlauch auf einer Stabilisierungsstange, die dem Loch-Durchmesser des Bauteils entspricht, zwischen zwei kegelförmigen Bauteilen montiert wird, die die exakte kegelförmige Innenwandung am Bauteil ergeben und gleichzeitig die endseitige Abdichtung des Schlauches besorgen.
16. Verfahren nach Anspruch lh und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch über einen festen Kern aus expandierten bzw. geschäumtem Kunststoff gezogen wird, der unter den Härtebedingungen und dem Innendruck des Schlauches auf ein Maß schrumpft, daß er durch die Bohrung des fertigen Bauteiles entfernt werden kann.
17. Verfahren nach Anspruch 14 und 15 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch über einen festen Kern aus evakuiertem pulverförmigem Material gezogen wird, der nach Wegnahm^ des Vakuums nach dem Auflegen der Laminate rieselfähig ist und nach dem Härtevorgang aus dem Bauteil dadurch entfernt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch über einen festen kalten Kern aus bei niedrigen Temperaturen schmelzendem Material, z.B. Wood'sches Metall, Eis, gezogen wird, das Auflegen der Laminate bei der selben Temperatur durchgeführt wird und der Kern nach dem Härtevorgang bei gegenüber der Montage-Temperatur erhöhter Temperatur aus dem Bauteil entfernt wird,
19. Verfahren nach den Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ein AufWeitungsverhältnis zwischen dem größten Innendux'-chmesser des kegelförmigen Bauteiles und dem Innenquerschnitt des fertigen Bauteiles aufweist, das zwischen 1:2 liegt.
20. Verfahren nach den Ansprüchen 14 bis 19S dadurch gekennzeichnet, daß das Äufblasverhältnis zwischen dem Außendurchmesser des eingelegten Stranges und dem Außendurchmesser des Bauteils, aufgrund der Qualitätsforderung zwischen 2% und max. 5% betragen darf.
21. VfTfahren nach den Ansprüchen 14 bis'LJO, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus mindestens 2 Laminaten besteht, die sich über die gesamte Länge des Hohlkörpers erstrecken und die so in Längsrichtung auf den Schlauch aufgebracht sind, daß sich ihre Überlappungen jeweils gegenüber liegen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform vor dem Einbringen des Stranges mit einem Trennmittel behandelt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch nach dem Aushärten des Hohlkörpers und Ausbau des Kernes evakuiert und aus dem Bauteil entfernt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schlauches zwei Klemmplatten im festen Kern bzw. in der Stabilisierungsstange eingebaut sind, die im Bauteil verbleiben und die die Verbindung mit den Schraubenköpfen bilden.
25· Verfahren nach den Ansprüchen 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußlaschen nach dem Aushärten und dem Entfernen des Schlauches mittels Konturfräsen in die vorgesehene äußere Form gebracht und Aufnahmebohrungen für Einsatzbuchsen eingebracht werden.
26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis 25, bestehend aus einer zweiteiligen verschließbaren Hohlform aus einem festen Material hoher Wärmeleitzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform als Negativ des späteren Bauteils ausgeführt ist.
27. Vorrichtung nach dem Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauteil mit konischen Endabschnitten endseitig axiale Lagerungsbereiche vorhanden sind, die die Führung des festen Innenkerns bzw. der kegelförmigen Teile übernehmen.
28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Form modular aus zwei Konusbereichen und unterschiedlichen austauschbaren zylindrischen Teilen
aufgebaut ist, die die Herstellung stangenförmiger Körper
unterschiedlicher Länge erlauben.
29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauteil mit einer Konifizierung in einer Ebene, die Hohlform umfangseitige gegenüberliegende Ausnehmungen enthält, in die ein die Ausnehmung vollständig verschließender Formkörper einsetzbar ist,
30. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26, 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in den Endbereichen der Hohlform liegen.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26, 28, 29 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper jeweils als Negativ-Form für den Bereich der Anschlußlaschen des Hohlkörpers ausgebildet sind.
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