DE4220327C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunstharz-Formkörper, bei dem kunstharzgetränkte Fasern auf einen Wickel­ dorn aufgewickelt werden und der so erzeugte Wickelkörper durch Erhitzung ausgehärtet und anschließend bearbeitet wird.

Die Anwendung moderner Wickeltechnik bei der Herstellung faserverstärkter Kunstharz-Formkörper erschließt aufgrund rationeller Fertigungsmöglichkeiten sowie der hohen Festigkeit gewickelter Körper auf vielen technischen Gebieten neue konstruktive Möglichkeiten. Sie führt insbesondere in Verbindung mit dem Einsatz hochfester Werkstoffe zur Überarbeitung vieler herkömmlicher Konstruktionen, bei denen bereits faserverstärktes Kunstharz verwendet wird, darüber hinaus aber auch zu Überlegungen, in Konstruktionen, die bislang anderen Werkstoffen, wie z. B. Stahl, vorbehalten waren, faserverstärkte, im Wickelverfahren hergestellte Kunstharzteile einzusetzen. Dieser erhöhte Bedarf erfordert von der Fertigung immer rationellere Fertigungsmethoden bei der Herstellung solcher Kunstharzkörper, nicht nur im Hinblick auf eine Massenfertigung, sondern auch für Kleinserien und in der Einzelfertigung, bei denen der Anteil an Fertigungsnebenzeiten besonders hoch ist. So wirken sich gerade bei Kleinserien und Einzelteilen neben der Vereinfachung von Fertigungsabläufen sowie der Verringerung der Fertigungsschritte z. B. besonders die Minimierung von Rüstzeiten sowie der Verzicht auf irgendwelche Nacharbeitung einzelner Teile aus.

Eine Möglichkeit zur Verringerung der Fertigungsnebenzeiten besteht darin, mehrere gleichartige Elemente gleichzeitig aus einem Halbzeug, wie z. B. einem faserverstärkten, im Wickelverfahren hergestellten Kunstharz-Rohling, herzustellen. So ist aus dem DE-GM 76 19 591 eine Profilschleifmaschine bekannt, die mittels einer Profilschleifrolle und einer Vorschubrolle aus einem zylindrischen Rohling in einem Arbeits- bzw. Schleifvorgang mehrere Rund- oder Ovalteile von außen herausschleift. Diese bekannte Profilschleifrolle weist mehrere gleiche nebeneinanderliegende Profilschleifabschnitte auf, deren radiale Außenkontur jeweils der radialen Außenkontur des herzustellenden Teils komplementär entspricht. Der radiale Abstand zwischen dem Hoch- und dem Tiefpunkt eines Profilschleifabschnittes entspricht mindestens dem Radius des zylindrischen Rohlings, so daß mit dem Abschluß der Formgebung der herzustellenden Teile diese auch gleichzeitig voneinander getrennt sind. Bei dieser vorbekannten Profilschleifmaschine muß für jeden herzustellenden Form­ teiltyp eine eigene Profilschleifrolle vorhanden sein. Kurzfristige Variationen in der Zusammenstellung der herzustellenden Kunstharz-Formkörper, z. B. die Fertigung von Formkörpern unterschiedlicher Länge bei gleicher radialer Ausdehnung, ist mit einer solchen, in ihrem Profil nicht ohne weiteres veränderbaren Profilschleifrolle nicht möglich.

Für die Fertigung von selbstschmierenden Verbundwerkstoff-Lagern ist aus der US-PS 48 67 889 ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten, gewickelten Kunstharz-Formkörpern bekannt, bei dem auf einen Wickeldorn kunstharzgetränkte Fasern aufgewickelt werden. Der Wickelvorgang erfolgt in zwei Schritten mit einer ersten, dünneren Schicht aus PTFE-Fasern, die mit Fasern einer polymeren Matrix verdrillt sind und vor dem Wickelvorgang in einem mit Kohlenstoffpartikeln angereicherten Kunstharzbad getränkt werden, und einer zweiten dickeren Schicht aus z. B. Glasfasern, die bis zur erforderlichen Dicke des erzeugten Wickelkörpers aufgewickelt werden. Der fertige Wickelkörper wird durch Erhitzen ausgehärtet und anschließend vom Wickeldorn abgezogen. Derartig hergestellten Wickelkörpern wird in getrennten Arbeitsschritten die endgültige radiale und axiale Außenkontur gegeben, da diese Bearbeitungswerkzeuge für jedes Verbundwerkstofflager über Meß­ einrichtungen gesteuert werden müssen, um die Sollabmessungen des Verbund­ werkstoff-Lagers einzuhalten. Da dieser Bearbeitungsschritt für jedes Verbund­ werkstoff-Lager einzeln durchgeführt werden muß, fallen erhebliche Rüst- und Bearbeitungszeiten an.

Ein ähnliches Verfahren ist aus der DE-OS 20 24 789 bekannt.

Hier soll nun die Erfindung Abhilfe schaffen und ein Verfahren der eingangs genannten Art so verbessern, daß eine einfachere und doch schnellere Her­ stellung solcher Formkörper durchführbar sowie eine Umrüstung auf Form­ körper anderer Formgebung ohne großen Aufwand rasch möglich ist und bei den erzeugten Formkörpern erforderliche Nachbearbeitungen einen nur geringen Geräteaufwand erfordern und zudem stark reduziert werden.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß eine Formhülse bzw. mehrere jeweils voneinander durch eine Trennscheibe getrennte Formhülsen und als beidseitiger axialer Abschluß Abstützelemente auf eine Drehwelle aufgezogen und auf dieser axial drehfest zu einem Wickeldorn gegeneinander verspannt werden, anschließend die kunst­ harzgetränkten Fasern bis zu einer radialen Dicke des Wickelkörpers, die größer als die radiale Erstreckung der Abstützelemente bzw. der Trenn­ scheiben ist, zumindest zwischen den Abstützelementen auf den Wickeldorn aufgewickelt werden, sodann der ausgehärtete Wickelkörper zwischen den Abstützelementen bis auf die radiale Ausdehnung der Trennscheiben bzw. der Abstützelemente, falls keine Trennscheibe vorhanden ist, abgearbeitet und anschließend die Verspannung gelöst wird, wonach der bzw. die einzelnen, von­ einander getrennten Formkörper von der Drehwelle abgezogen wird bzw. werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, einen oder mehrere faser­ verstärkte Kunstharz-Formkörper in wenigen, einfachen Arbeitsgängen gleich­ zeitig herstellen zu können. Dadurch, daß die Fasern nicht unmittelbar auf einer als Wickeldorn benutzten Drehwelle aufgewickelt werden, sondern der Wickeldorn seinerseits aus Trennscheiben, Formhülsen sowie an seinen axialen Enden angeordneten Abstützelementen zusammengesetzt wird, die auf eine Drehwelle aufgezogen und anschließend axial drehfest gegeneinander verspannt werden, ist es möglich, jedem der zu erzeugenden Formkörper eine eigene Formhülse zuzuordnen, deren radiale Außenkontur bereits die radiale Innen­ kontur des Formkörpers festlegt. Andererseits können die Formhülsen durch Trennscheiben voneinander getrennt und damit in einem Arbeitsgang gleich­ zeitig sogar Formkörper unterschiedlicher Formgebung gewickelt werden. Weiterhin ist es nicht erforderlich , den Wickelvorgang so zu steuern, daß jeweils nur auf die Formhülsen Fasern aufgewickelt werden, vielmehr können die Trennscheiben und Abstützelemente ohne weiteres mitumwickelt werden, so daß nach Beendigung des Wickelvorganges ein äußerlich gleichmäßig aussehender Wickelkörper vorhanden ist. Nach dem Aushärten des Kunstharzes kann der Wickelkörper mechanisch bearbeitet, z. B. geschliffen, werden. Da die radiale Außenkontur der Trennscheiben bzw. der Abstützelemente der endgültigen Gestalt der Formkörper entspricht, wird durch die radiale Abarbeitung des Wickelkörpers zumindest zwischen den Abstützelementen bis auf die Ausdehnung der Trennscheiben bzw. der Abstützelemente, falls keine Trennscheibe vorhanden ist, zweierlei erreicht: Zum einen erhalten die Form­ körper ihre fertige äußere Gestalt, ohne daß eine weitere mechanische Nach­ bearbeitung erforderlich ist, und zum anderen werden sie gleichzeitig von­ einander getrennt, da durch die Abarbeitung des Wickelkörpers bis auf den Außenradius der Trennscheiben jede Verbindung der Formkörper untereinander über die Trennscheiben hinweg beseitigt wird, so daß sie danach nur noch durch die Trennscheiben voneinander getrennt und durch Lösen der Verspannung des Wickeldorns (und die dadurch erfolgende Vereinzelung von Trennscheiben, Formhülsen und Abstützelementen) sogleich vereinzelbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die radiale Erstreckung der Abstütz­ elemente und der Trennscheiben gleich groß. Bei der abschließenden mechanischen radialen Bearbeitung des Wickelkörpers müssen auf diese Weise beim Ansetzen der Bearbeitungsmittel nicht bestimmte Ansatzpunkte getroffen werden. Die mechanische Bearbeitung kann auf einem beliebigen Punkt der Umfangsfläche des Wickelkörpers über den Abstützelementen an einem Ende beginnen und irgendwo auf der Umfangsfläche der Abstützelemente am anderen Ende auslaufen.

In einigen Anwendungsfällen kann es aber auch vorteilhaft sein, beim Einsatz mehrerer Formhülsen die radiale Erstreckung der Abstützelemente größer als die der Trennscheiben zu wählen. Dabei werden die kunstharzgetränkten Fasern nur zwischen den Abstützelementen aufgewickelt, wodurch der erzeugte Wickelkörper von vorneherein in axialer Richtung begrenzt und so der Verbrauch an Fasern verringert wird.

Die kunstharzgetränkten Fasern werden bevorzugt in einem regelmäßigen Wickelverbund unter gesteuerter Vorspannung im Kreuzverbund aufgewickelt. Auf diese Weise kann der Verbund der Fasern untereinander und dadurch die Homogenität und die Tragfähigkeit des fertigen Wickelkörpers noch erhöht werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird zur Herstellung von Lager­ schalen als Lager-Gleitschicht eine erste Schicht aus kunstharzgetränkten PTFE- und/oder hochfesten Fasern gewickelt. Die Harztränkung der aufzuwickelnden Fasern erfolgt in einem einfachen Arbeitsgang dadurch, daß man die Fasern vor dem Aufwickeln auf den Wickeldorn durch ein mit festen Schmiermitteln angereichertes Kunstharzbad laufen läßt. Auf eine solche erste Schicht in Form einer Gleitschicht wird eine weitere Schicht aus kunstharz­ getränkten Glasfasern als Tragschicht aufgewickelt. Für bestimmte Anwendungsgebiete können aber auch mit Vorteil andere Verstärkungsfasern, wie Kohlenstoff- oder Boronfasern, zum Einsatz kommen. Zur Ausbildung der Lager-Gleitschicht werden bevorzugt verstärkte, gereckte PTFE-Fasern einge­ setzt, wodurch sich die Verschleißfestigkeit dieser Schicht erhöhen läßt.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Formhülsen eine sphärische Außenfläche auf und verbleiben, erneut vorteil­ hafterweise, jeweils als konstruktives Element im Formkörper, wenn dieser von der Wickelrolle abgezogen wird. Dabei werden bevorzugt die radialen Außen­ flächen der Formhülsen, auf welche die kunstharzgetränkten Fasern aufge­ wickelt werden, als Gleitflächen ausgebildet. Auf diese Weise wird, z. B. bei der Herstellung von Gelenklagern, die einen Innenring mit kugelförmigem Außendurchmesser und einen Außenring mit kugelförmiger Bohrung aufweisen, das getrennte Herstellen eines Außenringes und die aufwendige Bearbeitung seines kugeligen Innendurchmessers vermieden. Ebenso entfällt dabei eine gesonderte Herstellung der Gleitschicht und deren nachträgliches Einbringen in den kugeligen Innendurchmesser des Außenringes. Darüber hinaus wird das Herstellen eines geteilten Außenrings bzw. das Sprengen des Außenrings und das nachträgliche Einbringen des Innenrings vermieden, wodurch die Fertigung z. B. eines Radial-Gelenklagers außerordentlich vereinfacht und verkürzt wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird auf die Gleitfläche der Formhülsen eine Gleitfolie oder ein geeignetes Gleitgewebe, z. B. PTFE-Faser-Gewebe, aufgebracht, worauf dann die harzgetränkten Fasern aufgewickelt werden. Hierdurch kaum das Aufbringen einer ersten Faserschicht als Gleitschicht entfallen. Auf die Gleitfolie wird bei dieser Ausführungsform sofort die Tragschicht aus kunstharzgetränkten Fasern aufgewickelt, wobei die Gleitfolie im fertigen Formkörper verbleibt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung legen die axialen Außenflächen der Trennscheiben bzw. die der Abstützelemente oder deren Köpfe die fertigen axialen Endflächen der Formkörper fest. Damit können mit einer entsprechenden Formgebung der axialen Außenflächen der Trennscheiben bzw. der Abstützelemente beliebige komplementäre axiale Außenflächen der Formkörper, die z. B. auch Hinterschneidungen aufweisen können, festgelegt werden. Eine Bearbeitung dieser Flaschen in einem weiteren Arbeitsgang ist nicht mehr erforderlich. Damit liegen nach der radialen Abarbeitung des Wickelkörpers vollständig fertige Formkörper vor, deren radiale Innenfläche durch die radialen Außenflächen der Formhülsen, deren axiale Endflächen durch die entsprechenden Seitenflächen der Trennscheiben bzw. der Abstütz­ elemente und deren radialer Außenumfang durch die radiale Erstreckung der Trennscheiben bzw. der Abstützelemente definiert sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispiels­ halber noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Prinzipdarstellung von Abstützelementen, Trennscheiben und Formhülsen, die gerade zur Ausbildung eines Wickeldorns zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine Drehwelle aufge­ zogen werden;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen mit Fasern bewickelten Wickeldorn, wobei der Wickelkörper oberhalb der Längsachse der Drehwelle während der radialen Abarbeitung und unterhalb der Längsachse in seinem radial abge­ arbeiteten Zustand dargestellt ist, sowie

Fig. 3 im Querschnitt fertige, gewickelte Formkörper, die nach der radialen Abarbeitung des Wickelkörpers voneinander und von den Trennscheiben bzw. den Abstützelementen getrennt sind und von der Drehwelle abgezogen werden.

In den Figuren wird als Ausführungsbeispiel die Herstellung von Radial-Gelenk­ lagern dargestellt.

Auf einer Drehwelle 1 werden zunächst Formhülsen 2 und Trennscheiben 3 abwechselnd aufgezogen (Fig. 1), wobei die Reihenfolge jeweils mit einem Abstützelement 3 beginnt und endet. Die Abstützelemente 3 können hülsen­ förmig ausgebildet sein, um den Abstand zu den an den Enden der Drehwelle angebrachten Elementen der Spannvorrichtung 4 (Fig. 2) zu überbrücken. Mit dieser Spannvorrichtung 4 werden die Abstützelemente 3′, Formhülsen 2 und Trennscheiben 3 axial drehfest miteinander verspannt, so daß ein Wickeldorn 5 entsteht, dessen radiale Außenfläche 6, auf welche die Fasern aufgewickelt werden sollen, nicht glatt, sondern profiliert ist. Die Form dieser Profilierung wird durch die Gestalt der Formhülsen 2, Trennscheiben 3 und Abstütz­ elemente 3′ festgelegt und kann somit den jeweiligen Erfordernissen zwanglos angepaßt werden.

Im dargestellten Beispiel sind die radialen Außenflächen 7 der Formhülsen 2 sphärisch geformt und in Axialrichtung mit ebenen Endflächen 8 versehen. Die Trennscheiben 3 umfassen einen radial innen angeordneten, rechteckigen Steg 9 und einen radial außenliegenden, zu den Formhülsen 2 hin axial über den Steg 9 rechtwinklig hinausragenden Kopf 10. Hierbei ist die axiale Erstreckung der Trennscheiben 3 so konfiguriert, daß sie dem Formkörper die gewünschte axiale Kontur mit Hinterschneidungen gibt. In diese Hinterschneidungen können später der Norm entsprechende Spann- oder Dichtelemente eingebracht werden. Mit der radialen Innenfläche 11 der Stege 9 liegen die Trennscheiben 3 auf der Drehwelle 1 auf, während die axialen Außenflächen 12 der Stege 9 an den ebenen Endflächen 8 der Formhülsen 2 anliegen. Die axialen Außen­ flächen 13 des Kopfes 10 einer Trennscheibe 3 verlaufen, ausgehend vom Überstand über den Steg 9, zunächst in radialer Richtung senkrecht zur Längs­ achse 14 der Drehwelle 1 und dann schräg zur von der benachbarten Formhülse 2 abgewandten Seite in die radiale Außenfläche 15 der Trennscheibe 3, so daß in der axialen Endfläche 16 der zu wickelnden Formkörper 17 eine Hinter­ schneidung ausgebildet wird. Die radiale Außenfläche 15 der Trennscheibe 3 ist bei dem gezeigten Beispiel eben und parallel zur Längsachse 14 der Drehwelle 1.

Die axialen Außenflächen 13 der Köpfe 10 der Trennscheibe 3 entsprechen komplementär der Soll-Form der axialen Endflächen 16 der Formkörper 17. Mit ihrem Kopf 10 greifen die Trennscheiben 3 etwas über die Formhülsen 2, wobei die axial außenliegenden und radial innenliegenden Kanten 18 des Kopfes 10 auf den sphärischen Außenflächen 7 der Formhülsen 2 anliegen. Im Bereich der Formhülsen 2 entspricht die Ausbildung der Außenflächen (9′, 10′, 11′, 12′) der Abstützelemente 3′ der der Trennscheiben 3.

Für jeden herzustellenden Kunststoff-Formkörper 17 ist jeweils eine Formhülse 2 vorgesehen. Die Außendurchmesser der Trennscheiben 3 und der Abstütz­ elemente 3′ sind untereinander gleich und größer als der Durchmesser im Scheitelpunkt 19 der ebenfalls untereinander gleich ausgebildeten Formhülsen 2. Die dargestellten Formhülsen 2 entsprechen den herkömmlichen Innen­ ringen, wie sie zur Herstellung von Radial-Gelenklagern bisher üblicherweise verwendet werden. Sie sollen als konstruktives Element, eben als Innenring, in dem zu erzeugenden Formkörper 17 verbleiben. Die Formhülsen 2 können auch ganz massiv oder als Hohlkörper ausgebildet sein.

Auf die zu einem Wickeldorn 5 verspannten Abstützelemente 3′, Trennscheiben 3 und Formhülsen 2 wird nun in einem ersten Wickelgang eine erste Schicht 20 aus z. B. kunstharzgetränkten verstärkten, gereckten PTFE- und aus hochfesten Fasern gewickelt, die vor dem Aufwickeln in einem Epoxidharz-Bad getränkt werden, das mit festen Schmierstoffen in Form von Graphitpulver angereichert ist. Diese erste Schicht 20 bildet im ausgehärteten Zustand eine Lager­ gleitschicht mit guten Gleiteigenschaften aus. Die Fasern dieser ersten Schicht 20 werden üblicherweise im Kreuzverbund (unter jeweils ca. 60° zur Längs­ achse des Wickeldornes) und unter gesteuerter Vorspannung direkt auf bzw. um die kugelförmige Gleitfläche der Formhülsen 2 gewickelt.

Alternativ zur Herstellung der Gleitschicht aus gewickelten kunstharz­ getränkten Fasern könnte diese Gleitschicht auch in Form einer entsprechend vorbereiteten, geeigneten Gleitfolie oder Gleitgewebe aufgebracht werden.

Auf diese erste Faserschicht 20 wird sodann eine zweite Schicht 21 von in Epoxidharz getränkten Glasfasern aufgewickelt, die im ausgehärteten Zustand eine Tragschicht ausbilden. Dabei werden die Glasfasern unter gesteuerter Vorspannung im Kreuzverbund (unter ca. 45° zur Wickeldornlängsachse) bis zum Erreichen eines vorgegebenen Außendurchmessers, der größer als die radiale Ausdehnung der Trennscheiben 3 und Abstützelemente 3′ ist, gewickelt.

Nach Erreichen einer vorgegebenen Wickeldicke des Wickelkörpers 22 wird der Wickelvorgang beendet und der entstandene Wickelkörper 22 durch Erhitzen ausgehärtet. Anschließend wird er radial bis auf den Außenumfang der Abstütz­ elemente 3′ und Trennscheiben 3 über die gesamte Länge des Wickelkörpers 22 mit einer Schleifscheibe 24 abgeschliffen (Fig. 2), wodurch die Formkörper 17 ihr radiales Sollmaß erhalten und dabei auch zugleich gegenseitig vereinzelt werden.

Nun wird auch die axiale Verspannung des Wickeldorns 5 gelöst, wonach die Formkörper 17 von den Abstützelementen 3′ und Trennscheiben 3 getrennt werden können und die Radialgelenklager als fertige Einzelteile 23 vorliegen.

Eine zusätzliche Nacharbeitung der so gefertigten Radial-Gelenklager ist nicht mehr erforderlich, da die Formhülsen 2 als konstruktive Elemente, nämlich als Innenringe, in den sie umgebenden Außenringen aus gehärtetem, faser­ verstärktem Kunstharz verbleiben, wobei die als Gleitschicht ausgelegte erste Wickelschicht 20 gegenüber der jeweils zugewandten Formhülse 2 verdrehbar ist.

Die so erzeugten Radial-Gelenklager weisen den Vorteil einer nahezu völligen Wartungsfreiheit sowie bester Korrosionsbeständigkeit, weiterhin ein günstiges Gewicht und günstige Gleiteigenschaften (niedrige Reibzahl) zwischen Innen­ ring und Außenring, ferner eine große Schmutzunempfindlichkeit sowie eine hohe Stoß- und Schlagfestigkeit und allgemein eine sehr gute Belastbarkeit auf.

Nachfolgend wird ein Beispiel für die Herstellung von Kugelbuchsen-Gelenk­ lagern einer Lagerbreite von 18 mm und eine Breite der aufgenommenen Stahl­ buchse von 22 mm beschrieben:

Für die Herstellung werden 32 Formhülsen in Form von Kugelbuchsen mit einem Kugelradius von 40,7 mm in Verbindung mit Distanzringen auf einen Wickeldorn von 30 mm Durchmesser aufgesetzt und mittels einer Spannmutter axial gegeneinander verspannt. Zuvor waren Dorn, Kugelbuchsen und Distanz­ ringe sorgfältig gereinigt worden. Die Oberflächen der Kugelbuchsen und der Distanzringe werden anschließend mit einem geeigneten Trennmittel behandelt. Der Außendurchmesser (47 mm) der Distanzringe entspricht den gewünschten Außendurchmessern der herzustellenden, auf den Kugelbuchsen aufsitzenden Formkörper in Form von Kugelringen. Die Breite der Kugelringe und damit die Lagerbreite (18 mm) wird durch seitlich an den Distanzringen angebrachte ebene radiale Flächen festgelegt.

Beim Wickelvorgang wird die Kugelbuchse (bestehend aus einer Gleitschicht und einer Tragschicht) gewickelt. Die Gleitschicht besteht dabei aus PTFE-Verbundfäden, nämlich aus PTFE-Fasern, die mit Polyamid-Fasern (etwa aus dem Werkstoff DACRON der Firma Dupont) verdrillt sind und eine Endtexturierung von 660 den aufweisen. Diese PTFE-Verbundfäden werden mit einem Epoxidharz auf Toluol-Basis (SINOTHERM 4301 der Firma Hüttenes-Albertus) getränkt, das mit einem Zusatz von 12,5 Gew.-% Natur­ graphit (wie er unter dem Handelsnamen Atoin 3033 im Handel erhältlich ist), versehen ist. Die so mit Epoxidharz getränkten PTFE-Verbundfäden werden anschließend mit einer konstanten Fadengeschwindigkeit von 48,73 m/min auf die Kugelbuchsen aufgewickelt. Anschließend erfolgt ein Antrocknen in einem Durchlaufofen während 20 min. bei 110°C.

Hiernach wird die Tragschicht aufgewickelt. Dazu werden Glasfaserfäden einer Texturierung von 1.200 den, die ebenfalls mit einem Epoxidharz auf Toluol-Basis (SINOTHERM 4301 der Firma Hüttenes-Albertus, aber ohne Zusatz von Naturgraphit) getränkt wurden, in einem Kreuzverbund mit 60° Wickelwinkel bei einer gleichmäßigen Wickelgeschwindigkeit von 48,73 m/min. aufgewickelt. Nach Erreichen des gewünschten Außendurchmessers (47 mm) wird anschließend noch eine geschlossene weitere Wickellage übergewickelt, um einen Verbund der einzelnen Teile zwischen den Distanzringen herzustellen, wobei ein Übermaß von ca. 1-2 mm gewickelt wird. Anschließend erfolgt ein kurzes Antrocknen in einem Durchlaufofen, wonach sich eine Aushärtung in einem Aushärteofen während 90 min. bei 90°C anschließt.

In einem anschließenden Bearbeitungsvorgang wird das ausgehärtete Verbund­ rohr auf einem Schleifdorn auf Kugelbuchsen-Fertigmaß (47 mm) abgeschliffen. Nach dem Lösen der Spannmutter können anschließend die einzelnen Gelenk­ lager und Distanzringe vom Schleifdorn abgenommen werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunstharz-Formkörper, bei dem kunstharzgetränkte Fasern auf einen Wickeldorn aufgewickelt werden und der so erzeugte Wickelkörper durch Erhitzung ausgehärtet sowie anschließend bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formhülse (2) bzw. mehrere jeweils durch eine Trennscheibe (3) getrennte Formhülsen (2) und als beidseitiger axialer Abschluß Abstützelemente (3′) auf eine Drehwelle (1) auf­ gezogen und auf dieser axial drehfest zu einem Wickeldorn (5) gegeneinander verspannt werden, anschließend die kunstharzgetränkten Fasern bis zu einer radialen Dicke des Wickelkörpers (22), die größer als die radiale Erstreckung der Abstützelemente (3′) bzw. der Trennscheiben (3) ist, zwischen den Abstütz­ elementen (3′) auf den Wickeldorn (5) aufgewickelt werden, sodann der Wickel­ körper (22) nach seinem Aushärten radial zwischen den Abstützelementen (3′) bis auf die Ausdehnung der Trennscheiben (3) bzw. der Abstützelemente (3′), falls keine Trennscheibe (3) vorhanden ist, abgearbeitet und die Verspannung gelöst wird und sodann der bzw. die einzelnen, voneinander getrennten Form­ körper (17) von der Drehwelle (1) abgezogen wird/werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Er­ streckung der Abstützelemente (3′) und Trennscheiben (3) gleich groß ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz mehrerer Formhülsen (2) die radiale Erstreckung der Abstützelemente (3′) größer als die der Trennscheiben (3) ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die kunstharz­ getränkten Fasern in einem regelmäßigen Wickelverbund aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die kunstharzgetränkten Fasern unter gesteuerter Vorspannung im Kreuzverbund aufgewickelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zur Erzeugung von Lagern auf den Wickeldorn zunächst eine erste Schicht von Fasern, die in einem mit festen Schmiermitteln angereicherten Kunstharzbad getränkt sind, zur Ausbildung einer Gleitschicht und sodann eine zweite Faserschicht zur Ausbildung einer Tragschicht aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung der Gleitschicht mit hochfesten Verstärkungsfasern verdrillte gereckte PTFE-Fasern eingesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Formhülsen (2) mit einer sphärischen Außenfläche (7) eingesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abziehen der Formkörper (17) von der Drehwelle (1) die Formhülsen (2) jeweils als konstruktives Element in den Formkörpern (17) belassen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Umfangsflächen (7) der Formhülsen (2) als Gleitflächen ausgebildet sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die radiale Umfangsfläche der Formhülsen (2) vor dem Aufwickeln der kunstharzgetränkten Fasern eine Gleitfolie (20) aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die axialen Seitenflächen (13) der Trennscheiben (3) und Abstützelemente (3′) die axialen Endflächen (16) und Konturen der Formkörper (17) festgelegt werden.