DE3910529C2 - - Google Patents

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DE3910529C2
DE3910529C2 DE19893910529 DE3910529A DE3910529C2 DE 3910529 C2 DE3910529 C2 DE 3910529C2 DE 19893910529 DE19893910529 DE 19893910529 DE 3910529 A DE3910529 A DE 3910529A DE 3910529 C2 DE3910529 C2 DE 3910529C2
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Juergen Dr. Kretschmer
Klaus 7000 Stuttgart De Magg
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Description

Die Erfindung betrifft ein tragfähiges Bauteil aus faserver­ stärktem Kunststoff nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der weiter unten gewürdigten DE 34 18 110A1 als bekannt hervorgeht.
In der DE 26 22 163 B2 werden Tragprofile in doppel-T-Form, in Rechteckrohrform oder in Z-Form beschrieben, die aus vorgehär­ tetem, L-förmigen Lagen von faserverstärktem Kunststoff zusam­ menstellbar sind. Im Bereich der Ober- und Untergurte der sol­ cherart hergestellten Träger können noch vorgefertigte Ver­ stärkungseinlagen eingelegt werden. Die vorgehärteten Module werden gemeinsam in einer besonderen Vorrichtung lage­ stabilisierend zusammengepreßt und unter Wärmeeinwirkung zu dem innigen Verbund des Trägers verbacken. An geeigneten Faserma­ terialien erwähnt diese Literaturstelle außer Carbonfasern auch noch Fasern aus S-Glas, E-Glas, Bor und Kevlar. Bezüglich der Kunststoffmaterialien ist dort zunächst allgemein von Kunstharz die Rede, später werden als andere übliche Stoffe Epoxyd- oder Polyesterharze, aber auch Polyamid erwähnt. Die Harze sind der Klasse der Duroplaste zuzuordnen, wogegen Polyamid ein Ver­ treter aus der Klasse der Thermoplaste ist. In der Tat ist es möglich, das vorbekannte Verfahren mit einem Thermoplast aus­ zuüben, also einem Kunststoff, der durch Wärmeeinwirkung reversibel erweichbar und in diesem Zustand verschweißbar ist.
Die DE 23 34 645 B2 zeigt ebenfalls ein Verfahren zur Herstel­ lung von Tragprofilen aus faserverstärktem Kunststoff, wobei zunächst ein Rechteckrohr in Fadenwickeltechnik aus einem kunststoffgetränkten Faden hergestellt und ein solches Recht­ eckrohr vollständig ausgehärtet wird. Anschließend werden aus dem Rechteckrohr durch Längsschnitte U-förmige und unprofilierte im Querschnitt geradlinige Streifen erzeugt. Aus diesen Modulen werden schließlich die gewünschten Tragprofile unterschiedlicher Form durch Zusammenkleben, Vernieten oder Verschrauben der vor­ gefertigten, aus einem Rechteckprofil gewinnbare Module herge­ stellt.
Die bisher genannten Verfahren sind nur bei Herstellung ein­ facher Tragprofile anwendbar, versagen aber bei der Herstellung von stabilen Gehäusen. Insbesondere dann, wenn aus Gründen einer Geräuschdämmung die Gehäusewandungen eine gewisse Mindestwand­ dicke und eine gewisse Mindestdämpfung gegenüber Schallschwin­ gungen haben sollen, versagen die bekannten Methoden.
Die eingangs genannte DE 34 18 110 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines kreuzweise verrippten, faserverstärkten Bauteiles insbesondere für Flugzeuge, z. B. die Beplankung für Tragflächen. Dabei werden vorgeformte Prepreggelege definiert zusammengesetzt und im Autoklaven zusammengebacken. Beim Zu­ sammensetzen des Bauteils wird zunächst eine Grundlage von Prepreg ausgelegt, die der - glatten - Außenseite des späteren Bauteils entspricht. Auf der kreuzweise zu verrippenden Innen­ seite der Grundlage werden schachtelförmig vorgeformte Ver­ steifungslagen von Prepreg zeilen- und spaltenweise angelegt, deren Seitenwände sich gemeinsam zu der kreuzweisen Rippen­ struktur ergänzen. In die von den schachtelförmigen Verstei­ fungslagen eingeschlossenen Hohlräume werden formangepaßte, quaderförmige Schwellkörper eingesetzt, die im Autoklaven­ prozeß aufschwellen und eine Anpressung der Prepreglagen beim Zusammenbacken bewirken. Nach Beendigung des Autoklaven­ prozesses werden die Schwellkörper wieder entnommen. Dieses Verfahren beschreibt nicht die Herstellung von stärkerwandigen aber dennoch leichten Gehäuseteilen.
Zwar zeigt die DD 88 436 ein in Ober- und Unterteil ge­ teiltes Getriebegehäuse, bei dem die Teile in einer geklebten Sandwichbauweise ausgebildet sind. Die Außen- und Innenlagen einer Gehäusewandung sind aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet, wogegen der dazwischen eingeschlossene, die Gehäuse­ form bildende Wandungskern aus einer mit Schaumstoff gefüllten Metallarmierung beispielsweise aus wabenförmigen Bandstahl­ streifen besteht. Außen- und innenseitig sind die entsprechen­ den Lagen mit einer kreuzweisen Verrippung zur Wandungsaus­ steifung und zur Oberflächenvergrößerung für die Wärmeabgabe versehen. Durch die mit der Kernlage in der Wandung erzielbare größere Wanddicke soll eine Geräuschminderung des Getriebes erzielt werden. Zum Anfertigen der Gehäuseteile werden die einzelnen Sandwichlagen auf Holzmodelle aufgelegt und dabei entsprechend geformt; die Lagen werden gegenseitig und mit den Rippen und Gehäuseflanschen durch Kleben verbunden. Nachteilig hieran ist, daß die Klebung eine Werkstoffinhomogenität dar­ stellt, die die Belastbarkeit des Bauteiles beeinträchtigt. Außerdem ist im Bereich des Verrippungsansatzes der Faserver­ bund unterbrochen, was sich bezüglich der Bauteilbelastbarkeit noch wesentlich ungünstiger auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsmäßig zugrundegelegte faserverstärkte Kunststoffbauteil dahingehend weiterzuent­ wickeln, daß damit stabile, aufgrund einer größeren Wandstärke geräuschdämmende und gleichwohl sehr leichte Gehäuseteile her­ stellbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Bauteil erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die unter­ schiedlichen Module können voluminöse, in Sandwichbauweise erstellte Wände des Gehäuseteiles erstellt werden, die eine hohe Geräuschdämpfungseigenschaft aufweisen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Un­ teransprüchen entnommen werden. Außerdem ist ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläu­ tert; dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ge­ häuseteiles als Kurbelgehäuse-Unterteil ei­ ner Hubkolbenmaschine,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von zwei Oberflächenmodulen des Gehäuseteiles nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der eine Längswand des Gehäuseteiles bildenden Sand­ wichmodule einschließlich Verstärkungsmodule für Schraubenpfeifen,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Sand­ wich- und Verstärkungsmodule für eine Quer­ wand,
Fig. 5 eine teilweise Draufsicht auf das Gehäuse­ teil nach Fig. 1 ohne oberseitige Decklei­ sten,
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Gehäuse nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5 und
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Aushärtevor­ richtung einschließlich der darin aufgenom­ menen Module zur Bildung des Gehäuseteiles entlang der in Fig. 5 mit VII-VII angedeu­ teten Lager der Schnittführung.
Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuseteil 1 ist ein Kurbel­ gehäuse-Unterteil einer Hubkolbenmaschine. Es ist im we­ sentlichen gebildet durch zwei parallel zueinander ver­ laufende und vertikal zum Untergrund stehende Längswände 13 und insgesamt vier ebenfalls parallel zueinander ver­ laufende und senkrecht zur Unterlage stehende Querwände 14. In den Querwänden 14 sind Lagerstellen 15 zur Aufnahme einer Kurbelwelle vorgesehen. Im übrigen sind die Längs- und die Querwände 13, 14 mit vertikal zur Unterlage verlaufenden Schraubenlöchern 16 zum Zusammenschrauben des Gehäusetei­ les 1 mit anderen Teilen der Hubkolbenmaschine angebracht.
An der Unterseite der Längswände ist jeweils ein Flansch 8 zur Befestigung einer Ölwanne vorgesehen, der mittels Ver­ steifungsrippen 7 ausgesteift ist. An den Stirnseiten sind außerdem noch Formanpassungsteile 9 und 9′ außenseitig am Gehäuseteil 1 angesetzt, die aus Gründen einer Einpassung des Teiles an anschließende Konstruktionsteile bedingt sind. Nachdem die Lagerstellen 15 in das Gehäuseteil 1 inte­ griert sind, muß dieses die auf die Kurbelwelle einwirken­ den Kräfte auffangen und dementsprechend stabil und biege­ steif sein. Die Lagerstellen 15 bedingen zumindest im Be­ reich dieser Lagerstellen selber eine gewisse Mindestbrei­ te der Querwände 14. Auch aus Gründen einer optimierten Geräuschdämmung können nicht dünne Wände eingesetzt wer­ den. Weiterhin wird von dem Gehäuseteil 1 ein möglichst ge­ ringes Gewicht gefordert; häufig steht gerade diese Forde­ rung im Vordergrund bei dem Bemühen, ein Konstruktionsteil aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen.
Das Gehäuseteil 1 ist nach einer Modultechnik aus einzelnen Modulen gebildet, die ihrerseits aus faserverstärktem Kunst­ stoff bestehen. Die Module sind in unterschiedlichen aber geometrisch einfachen und standardisierbaren Formen herge­ stellt. Sie bestehen aus rechteckig gewickelten, kunststoff­ getränkten Faserbahnen, wobei der Kunststoff derart ausge­ wählt und/oder zusammengesetzt ist, daß er durch dosierbare Außeneinwirkung, insbesondere durch Wärmeeinwirkung auf unterschiedliche Vollständigkeitsgrade aushärtbar ist. Auf diese Weise können die Module soweit vorgehärtet oder ange­ härtet werden, daß die kunststoffgetränkten Faserbahnen eine gewisse Eigensteifigkeit besitzen, so daß sie sich formbeständig handhaben lassen und auch beschränkte Zeit lagerbar sind. Andererseits ist der angehärtete Kunststoff noch so weich, daß er noch reaktionsfähig ist und sich später mit anderen Kunststoffen gemeinsam zu einem innigen Verbund aushärten und vernetzen läßt.
Um in einer solchen Modultechnik auch gehäuseartige Werk­ stücke der hier in Rede stehenden Art erstellen zu können, sind die vorgefertigten Module in Form von im Querschnitt wenigstens annähernd rechteckigen geschlossenen oder U- förmig offenen Profilen gebildet. Von diesen Modulen ent­ spricht eines, nämlich das in Fig. 2 einzeln dargestellte äußere Oberflächenmodul 2, seiner Form nach der Kontur der äußeren Oberfläche des Gehäuseteiles 1. Mehrere andere der bereitgestellten Module, nämlich die inneren Oberflächenmo­ dule 3, von denen ebenfalls eines in Fig. 2 dargestellt ist, entsprechen der Form nach jeweils der Kontur der in­ neren Oberfläche von einzelnen Kammern innerhalb des Ge­ häuseteiles 1 zwischen zwei Querwänden 14. Im Bereich, wo Lagerstellen 15 in der Gehäusewand, beispielsweise in der Querwand 14 vorhanden sind, sind die entsprechenden Ober­ flächenmodule 2 und 3 halbkreisförmig ausgespart durch eine entsprechende Aussparung 12.
Beim lageentsprechenden Zusammensetzen der Oberflächenmo­ dule 2 und 3 verbleibt zwischen ihnen ein scheibenförmi­ ger, annähernd der Wanddicke des Gehäuseteiles entspre­ chender Zwischenraum, der durch weitere Sandwichmodule 4, 4′ oder 4′′ auszufüllen ist. Und zwar sind diese Sandwich­ module 4, 4′, 4′′ ebenfalls als Rechteckprofile gebildet, die hin­ sichtlich ihrer kürzeren Abmessung der jeweils gewünschten Wandstärke des Gehäuseteiles 1 abzüglich der gemeinsamen Wandstärke der beiden angrenzenden Oberflächenmodule 2 und 3 gestaltet sind. Hinsichtlich der Länge und Breite der Sandwichmodule 4, 4′, 4′′ entsprechen diese den einzelnen Maßen einer durchgehenden Wandungspartie des Gehäuseteiles 1.
Die Oberflächenmodule 2 und 3 sowie die Sandwichmodule 4, 4′, 4′′ lassen sich durch eine einfache Wickeltechnik durch mehrlagiges Wickeln einer getränkten dünnen Faserbahn her­ stellen. Die erwähnte Modultechnik ist dabei nicht auf einen geradlinigen Wandungsverlauf und orthogonale gegen­ seitige Wandstellungen angewiesen; es sind auch konische, zylindrische und kegelförmige Wandungspartien in dieser Technik darstellbar. Selbstverständlich ist die Modultech­ nik dann besonders einfach anwendbar, wenn die Längs- und Querwände 13, 14 des Gehäuseteiles 1 sich orthogonal von ihrer Unterlage erheben, so daß das Gehäuseteil 1 insge­ samt zur oberen offenen Seite hin hinterschneidungsfrei ausgebildet ist. Günstige gehäuseseitige Voraussetzungen sind darüberhinaus dann gegeben, wenn die Längs- und Quer­ wände 13, 14 untereinander parallel bzw. rechtwinklig zueinander verlaufen bzw. stehen. In einem solchen beson­ ders günstigen Anwendungsfall können die Module alle pris­ matische und darüberhinaus rechteckige Formen aufweisen, so daß gleichartige Module von einem längeren vorgefertig­ ten Wickelkörper in der gewünschten Länge abgeschnitten werden können. Auf diese Weise können die Module in beson­ ders rationeller Weise hergestellt werden. Um bei einem leichten aber gleichwohl voluminösen Wandungsaufbau eine hohe Stabilität und Dämpfung zu erzielen, ist es zweckmä­ ßig, wenn die Sandwichmodule 4, 4′, 4′′ mit Hartschaum oder mit einer Metallwabenstruktur als verlorenem Wickelkern 5, 5′, 5′′ gefüllt sind. Zwar ist es denkbar, das später noch zu erörternde gemeinsame Aushärten der Teile ohne einen solchen verlorenen Wickelkern sicher zu bewerkstelligen, in dem während des Härtevorganges Stützkerne in die Sand­ wichmodule eingesteckt werden. Jedoch vereinfachen die verlorenen Wickelkerne 5, 5′, 5′′ das spätere Aushärtver­ fahren und geben dem Gehäuseteil 1 - wie gesagt - eine höhere Stabilität und eine höhere Dämpfungseigenschaft.
Die freien Stirnkanten der Gehäusewandung im Bereich der Oberseite und der Unterseite des Gehäuseteiles 1 sind durch Leisten 6 oder durch entsprechend geformte Stanz­ linge aus faserverstärkten Kunststoffplatten abgedeckt, wobei die Leisten 6 oder Stanzlinge aufgeklebt oder in vorgehärtetem Zustand unmittelbar aufgebacken sein können. In ähnlicher Weise können auch die bereits erwähnten Form­ anpassungsteile 9 bzw. 9′, die durch gesonderte, nicht standardisierbare Module gebildet sind, an das Gehäuseteil 1 angeklebt oder in vorgehärtetem Zustand unmittelbar aufge­ backen sein. Dies gilt auch für die Versteifungsrippen 7, die in der dargestellten, im wesentlichen dreieckigen Form sich durch diagonales Teilen eines rechteckigen Modules auf einfache Weise herstellen und in den Gehäuseverbund einkleben oder einbacken lassen.
Durch die bisher beschriebenen Module kann die Basisstruk­ tur des Gehäuseteiles 1 in Kunststoffbauweise erstellt werden. Diese Kunststoffbauweise ist steif und tragfähig genug, um die großflächigen Belastungen in befriedigender Weise aushalten zu können. Im Bereich von Krafteinleitungs­ stellen ist allerdings das Gehäuseteil örtlich auf eine höhere Festigkeit angewiesen. Aus diesem Grunde sind wei­ tere aus Metall bestehende Verstärkungsmodule 10 und 11 als Verstärkungseinlagen im Bereich von Schraubendurch­ gangslöchern 16 und von Lagerstellen 15 in die Längs- und Querwände 13 und 14 des Gehäuseteiles 1 integriert. Und zwar sind die für die Schraubendurchgangslöcher 16 bestimm­ ten Verstärkungsmodule 11 als Schraubenpfeifen mit recht­ eckiger prismatischer Außenkontur ausgebildet. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sandwichmodule 4 und 4′ für die Längswände im Bereich der Schraubenpfeifen-Verstärkungsmodule 11 unterbrochen. Auf diese Weise wird eine großzügige Gestaltungsmöglichkeit zum Zusammenstellen von Kurbelgehäuse-Unterteilen für un­ terschiedliche Zylinderzahlen erreicht. Anstelle einer Unterbrechung der Sandwichmodule 4 und 4′ im Bereich von Schraubenpfeifen-Verstärkungsmodulen 11 wäre es auch denk­ bar, die Schraubenpfeifen-Verstärkungsmodule in ein größe­ res Sandwichmodul bei dessen Herstellung in den verlorenen Wickelkern mit einzulagern. Dadurch würde sich möglicher­ weise eine höhere Festigkeit für das durchgehend zusammenhängende Sandwichmodul einer Längswand ergeben; allerdings wäre bereits bei der Herstellung der einzelnen Sandwichmodule darauf Rücksicht zu nehmen, welches ge­ wünschte Gehäuseteil erstellt werden soll. Bei einer Ferti­ gung einer größeren Losgröße von Gehäuseteilen könnte die­ ser Gesichtspunkt in den Hintergrund treten.
In die Querwände 14 sind im Bereich der Lagerstellen 15 Lagerstellen-Verstärkungsmodule 10 integriert, die girlan­ denförmig ausgebildet sind und die beiderseits der bogen­ förmigen Lagerstützschale mit jeweils einer Schraubenpfei­ fe integriert sind, die sich über die gesamte Höhe der Querwand 13 hinwegerstreckt. Dadurch ergibt sich ein nä­ herungsweise M-förmig gestaltetes Gebilde für das Lager­ stellen-Verstärkungsmodul 10. Der unterhalb der halbkreis­ förmigen Lagerstützschale und zwischen den beiden integrier­ ten Schraubenpfeifen befindliche Hohlraum innerhalb des Lagerstellen-Verstärkungsmodules 10 kann durch ein vorgefertig­ tes Füllstück aus Hartschaumstoff ausgefüllt werden; es ist auch denkbar, das Lagerstellen-Verstärkungsmodul 10 in dem Bereich dieser Hohlstelle innerhalb einer einfachen Kapselung mit Schaummasse auszugießen. Die Lagerstellen-Ver­ stärkungsmodule 10 weisen im Bereich der bereits oben er­ wähnten halbkreisförmigen Ausschnitte 12 in den Oberflächen­ modulen 2 und 3 entsprechende bogenförmig verlaufende Schul­ tern auf, so daß die Stirnseiten der Lagerstützschale bündig mit der Wandungsoberfläche des fertigen Gehäuseteiles 1 lie­ gen. Es wäre auch denkbar, diese Schultern stärker als die Wanddicke der Oberflächenmodule 2 und 3 auszuführen, um in Axialrichtung der Lagerstelle 15 eine noch höhere Lagerbreite zu bekommen.
Nachdem die geschilderten Module, nämlich die Oberflächen­ module 2 und 3, die Sandwichmodule 4, 4′, 4′′ sowie die Lagerstellen-Verstärkungsmodule 10 sowie die verschiedenen Schraubenpfeifen-Verstärkungsmodule 11 in ausreichender Anzahl hergestellt und - soweit sie aus faserverstärktem Kunststoff bestehen - vorgehärtet wurden, kann das gewün­ schte Gehäuseteil 1 aus diesen Modulen zusammengestellt werden, wobei anschließend alle Module zu einem innigen tragenden Verbund zusammengebacken werden. Zu diesem Zweck dient die ausschnittsweise in Fig. 7 dargestellte Vor­ richtung. Sie ist im wesentlichen gebildet durch eine Bo­ denplatte 17, mehrere Gehäusekerne 18 sowie aus einer Deck­ platte 19; ferner gehören noch eine äußere Gummihülle 20 sowie mehrere, die Gehäusekammern ausfüllende Gummisäcke 21 zu dieser Vorrichtung. Auf der Bodenplatte 17, in die - dem Verlauf der Längs- und der Querwände und ihrer Wand­ stärke entsprechend - Nuten eingearbeitet sind, werden zunächst die unterseitigen Leisten 6 bzw. die entsprechen­ den Stanzlinge eingelegt, sofern diese als vorgehärtete Teile mit verbacken werden sollen. Alsdann werden die ein­ zelnen Module, nämlich die Oberflächenmodule 2 und 3, die Sandwichmodule 4, 4′, 4′′ sowie die entsprechenden Verstär­ kungsmodule 10 und 11 eingesteckt. Durch die erwähnten Nuten in der Bodenplatte werden die Teile zunächst schon provisorisch in ihrer späteren gegenseitigen Lage relativ sicher gehalten. Auf die oberen Stirnseiten der Gehäusewandungen können dann ebenfalls die Abschlußleisten 6 bzw. die entsprechenden Stanzlinge als vorgehärtete Tei­ le aufgelegt werden. Sodann werden - für jede Gehäusekam­ mer zwischen den Querwänden 14 gesondert - nacheinander die Gummisäcke 21 in die einzelnen Gehäusekammern einge­ setzt, wobei der flanschartig abgewinkelte offene Rand des Gummisackes die obere Stirnseite der angrenzenden Wände übergreift. In jeden der Gummisäcke ist ein den Gummisack vollständig ausfüllender Gehäusekern 18 aus Metall, vor­ zugsweise aus Aluminium eingesetzt, der nach oben offen ist. Um die Außenkontur des solcherart zusammengestellten Gehäuseteiles 1 wird die Gummihülle 20 umgelegt, die ein­ gelagerte Metallplatten zur Aussteifung enthält. Der boden­ plattenseitige Rand der Gummihülle 20 ist druckdicht an der Bodenplatte 17 fixiert; der obere Rand der Gummihülle 20 übergreift die außenliegenden Längs- bzw. Querwände des Gehäuseteiles. Schließlich wird die Deckplatte 19 aufge­ legt, die ebenfalls - der Breite und dem Verlauf der Längs- und Querwände entsprechend - mit Nuten versehen ist. Diese Nuten übergreifen formschlüssig den oberen Rand der Längs- und Querwände und stabilisieren diese in ihrer gegenseitigen Lage und Form in ähnlicher Weise, wie die Bodenplatte 17. Im übrigen liegt die Deckplatte 19 auf­ grund der Gummihülle 20 bzw. aufgrund der Gummisäcke 21 dichtend am Gehäuseteil 1 und an den Gehäusekernen 18 an. In die Bodenplatte 17 sowie in die Deckplatte 19 und den Gehäusekern 18 sind Zufuhrkanäle 23 für Druckluft eingear­ beitet, die über Anschlüsse 22 pneumatisch mit Druck be­ aufschlagbar sind. Dadurch werden die einzelnen Module mit ihren gegenseitig sich berührenden Flachseiten innig ver­ preßt. Die in die Deckplatte 19 eingearbeiteten Nuten sind mit Entlüftungsleitungen 24 versehen, um in diesem Bereich Lufteinschlüsse zu vermeiden. Von oben her kann die Deck­ platte 19 mechanisch mittels Spannschrauben auf die Boden­ platte 19 gespannt werden, so daß hier auf ein pneumati­ sches Anpressen verzichtet werden kann.
Das solcherart vorbereitete, aus vorgehärteten Modulen zusammengestellte Gehäuseteil kann nunmehr in einen Aus­ härteofen gegeben werden, in dem es in einem nach Zeit­ verlauf und Temperaturniveau definierten Aushärtezyklus aushärten kann. Die Boden- und Deckplatte sowie die Ge­ häusekerne bestehen aus gut wärmeleitfähigem Metall, so daß sie die Wärme rasch an die faserverstärkten Kunststoff­ module weiterleiten. Auch die Gummihülle und die Gummi­ säcke sind aus entsprechend temperaturbeständigem, vor­ zugsweise synthetischem Gummi hergestellt. Die Teile wer­ den beispielsweise innerhalb von drei Minuten auf 170°C aufgeheizt, unter Aufrechterhaltung des pneumatischen An­ preßdruckes vier Stunden lang auf 170°C gehalten und nach dem Aushärten und entnehmen aus dem Ofen in einer minde­ stens drei Minuten andauernden Abkühlphase wieder auf an­ nähernd Raumtemperatur abgekühlt. Danach kann das fertige Gehäuseteil entnommen und weiterbearbeitet werden.

Claims (8)

1. Tragfähiges Bauteil mit quer aneinander stoßenden Wan­ dungspartien aus faserverstärktem, durch in der Intensität und/oder in der Dauer dosierbare Außeneinwirkung, insbe­ sondere durch Wärmeeinwirkung auf unterschiedliche Voll­ ständigkeitsgrade aushärtbaren Kunststoff (Duroplaste) oder aus faserverstärktem durch Wärmeeinwirkung reversibel erweichbaren Kunststoff (Thermoplaste), welches Bauteil aus vorfertigbaren Modulen aus kunststoffgetränkten Fa­ serbahnen in unterschiedlichen, geometrisch einfachen, standardisierbaren Formen in der Weise zusammengesetzt ist, daß sich die Module gegenseitig großflächig berühren, welche Module in dieser gegenseitigen Lage gemeinsam zu einem tragfähigen, das Bauteil bildenden Verbund verpreßt und ausgehärtet (Duroplaste) bzw. verschweißt (Thermo­ plaste) sind, gekennzeichnet durch die Anwendung folgen­ der Merkmale:
  • a) das Bauteil ist als beidseitig offenes Kurbelgehäuse­ unterteil (1) einer Hubkolbenmaschine ausgebildet;
  • b) die Module (2, 3, 4, 4′, 4′′) sind in Form von mehrlagig gewickelten, im Querschnitt wenigstens an­ nähernd rechteckigen, in Wickelrichtung geschlossenen und quer dazu beidseitig offenen Profilen ausgebildet;
  • c) eines der Module - äußeres Oberflächenmodul (2) - ent­ spricht seiner Form nach der Kontur der äußeren Ober­ fläche des Kurbelgehäuseunterteiles (1);
  • d) ein anderes der Module oder mehrere andere der Module - innere(s) Oberflächenmodul(e) (3) - entspricht bzw. entsprechen der Form nach jeweils der Kontur der in­ neren Oberfläche des Kurbelgehäuseunterteiles (1) bzw. der inneren Oberfläche von einzelnen Kammern innerhalb des Kurbelgehäuseunterteiles (1);
  • e) weitere Module - Sandwichmodule (4, 4′, 4′′) - ent­ sprechen hinsichtlich der kürzeren Abmessung des ihnen zugehörigen Rechteckprofiles der jeweils gewünschten Wandstärke des Gehäuseteiles (1) abzüglich der ge­ meinsamen Wandstärke des inneren (3) und des äußeren Oberflächenmoduls (2) und hinsichtlich Länge und Breite des Rechteckprofiles den entsprechenden Maßen einzelner geradlinig durchgehender Wandungspartien des Gehäuseteiles (1);
  • f) weitere aus Metall bestehende Verstärkungsmodule (10, 11) sind als Verstärkungseinlagen im Bereich von Schraubendurchgangslöchern (16), Schraubenaugen oder Lagerstellen (15) in die Wandung (13, 14) des Kurbel­ gehäuseunterteiles (1) integriert,
  • g) wobei die für Schraubendurchgangslöcher (16) bestimmten Verstärkungsmodule (11) als Schraubenpfeifen mit rechteckiger, prismatischer Außenkontur ausgebildet sind und
  • h) wobei die für Lagerstellen (15) vorgesehenen Verstär­ kungsmodule (10) im wesentlichen girlandenförmig aus­ gebildet sind und
  • i) wobei die äußere (2) und inneren Oberflächenmodule (3) im Bereich der Verstärkungsmodule (10) für Lager­ stellen (15) halbkreisförmig ausgeschnitten (Aus­ schnitt 12) sind.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Module (2, 3, 4, 4′, 4′′) prismatische Form auf­ weisen.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandwichmodule (4, 4′, 4′′) mit Hartschaum oder Metallwaben als verlorenem Wickelkern (5, 5′, 5′′) gefüllt sind.
4. Bauteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freien Stirnkanten der Gehäusewandung Leisten (6) oder Stanzlinge aus faserverstärkten Kunststoffplatten aufgeklebt oder in vorgehärtetem Zustand unmittelbar auf­ gebacken (Duroplaste) oder aufgeschweißt (Thermoplaste) sind.
5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß weitere in Form von Versteifungsrippen (7) oder als Formanpassungsteile (9, 9′) im Bereich von Gehäusean­ schlußstellen ausgebildete Module an den Wandungen (13, 14) des Gehäuseteiles (1) angeklebt oder in vorgehärtetem Zustand unmittelbar aufgebacken (Duroplaste) oder aufge­ schweißt (Thermoplaste) sind.
6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (1) insgesamt zur offenen Seite hin bezüglich der Wandungsoberfläche hinterschneidungsfrei ausgebildet ist.
7. Bauteil nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandwichmodule (4, 4′, 4′′) im Bereich von Ver­ stärkungsmodulen (10, 11) unterbrochen sind.
8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schraubenpfeifen ausgebildeten Verstärkungs­ module (11) in die Sandwichmodule (4, 4′, 4′′) integriert sind.
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