DE4237834A1 - Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunststoff und Vorrichtung sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunststoff und Vorrichtung sowie Verfahren zu dessen Herstellung

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DE4237834A1
DE4237834A1 DE19924237834 DE4237834A DE4237834A1 DE 4237834 A1 DE4237834 A1 DE 4237834A1 DE 19924237834 DE19924237834 DE 19924237834 DE 4237834 A DE4237834 A DE 4237834A DE 4237834 A1 DE4237834 A1 DE 4237834A1
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Description

Die Erfindung betrifft Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunst­ stoff, bestehend aus mindestens zweiteilig miteinander zu rohr- und/oder behälterförmig verbundenen Formkörpern sowie Verfahren und Vorrich­ tung zu deren Herstellung.
Faserverbundwerkstoffe werden immer häufiger anstelle metallischer Werkstoffe dort eingesetzt, wo neben Festigkeit und Steifigkeit auch das Gewicht eine große Rolle spielt, wie in der Luft- und Raumfahrttechnik, aber auch im Maschinen- und Fahrzeugbau, beispielsweise bei Fahrrädern, bei denen man auf die geringe Leistung der Muskelkraft angewiesen ist. So werden bei Fahrradrahmen, -felgen und anderen Fahrradteilen immer öfter Faserverbundwerkstoffe eingesetzt. Zur Gewichtsoptimierung trägt bei, daß es sich bei Faserverbundwerkstoffen um anisotrope Werk­ stoffe handelt, deren Faserverlauf gezielt je nach lokaler Belastungs­ situation lokal variiert werden kann.
Trotz dieser weitgesteckten Anwendungspalette erfordert die Verar­ beitung der faserverstärkten Kunststoffe bei definiertem Faserverlauf immer noch eine mehr handwerkliche und daher zeitraubende Fertigung von schalen-, rohr- oder behälterförmigen Formkörpern im Wege der Handauflegemethoden mittels Positiv- oder Negativformen.
So ist aus der DE-OS 31 13 791 ein Verfahren bekannt, bei welchem über einem im wesentlichen zylindrischen harten Innenkern der Aufbau eines rohrförmigen Hohlkörpers erfolgt. Dabei wird auf den Innenkern erst ein flexibler Gummischlauch gezogen, der an einem Ende mit einem Anschlußstutzen versehen ist. Hierauf werden sich über die ganze Länge des Hohlkörpers erstreckende und jeweils in Bezug auf den Umfang des Hohlkörpers breitere aus Prepregs bestehende Laminate zugeschnitten und mit einer Überlappung an den Längsrändern auf dem Schlauch so aufge­ baut, daß die Überlappung einer Laminatschicht zu einer zweiten sich gegenüberliegen. Sodann wird der Aufbau in eine aus zwei Hälften be­ stehende Hohlform aus festem Material, vorzugsweise Stahl, gebracht, die zuvor mit einem Heißtrennmittel besprüht wurde. Der Durchmesser derselben ist so gewählt, daß nach dem Einbringen des Aufbaues in die Hohlform noch ein Zwischenraum zwischen der Innen­ fläche der Hohlform und dem Aufbau verbleibt. Nach dem Schließen der der an ihren Enden offenen Hohlform wird über den Stutzen Druckluft in den am anderen Ende noch offenen Schlauch geleitet, wobei sich dieser vom Innenkern abheben soll, so daß dieser aus dem noch offenen Ende herausziehbar ist. Danach wird der Schlauch an dem Ende verschlossen und unter Überdruck gesetzt und sodann in einem Ofen unter geregeltem Druck die Aushärtung des Fasermaterials eingeleitet. Die Fertigung einfacher Hohlkörper erfordert teilweise sehr komplizierte Verfahrens­ schritte.
Aus der DE-OS 35 09 634 ist ein im Prinzip ähnliches Handauflege­ verfahren zur Herstellung von hohlprofilartigen Formkörpern aus glas­ faserverstärktem Kunstharz bekannt. Hierbei besteht die Schwierigkeit, die Laminatschicht auf einen an sich dehnfähigen und mithin sehr labilen den Kern bildenden Schlauch aufzubringen, was, um Ausschuß zu ver­ meiden, große Geschicklichkeit voraussetzt.
Bei beiden Verfahren können überdies sich bildende "Harzseen" das Gewicht nicht unwesentlich erhöhen.
Aus der DE-OS 38 17 525 und 39 18 389 ist es z. B. bekannt, Rohre oder als Behälter dienende Halbschalen im Wege der Vakuumsackmethode herzustellen. Derartige aus Halbschalen zusammengefügte Behälter und insbesondere Rohre sind natürlich nicht so beanspruchbar wie einstückige Formkörper. Um die hervorragenden Festigkeits- und Steifigkeitseigen­ schaften der faserverstärkten Kunststoffe hierbei auszunutzen, ist man somit immer noch auf die vorbeschriebene Handauflegeverfahren ange­ wiesen.
Die zur Verfügung stehenden Methoden ließen bisher eine einstückige Formung von Verbundkörpern wie die von Hohlkörpern wie Rohre und Behälter aus faserverstärkten Kunststoffen, ggf. verbunden mit platten- oder schalenartigen Stegen, in beliebiger Form überhaupt nicht zu.
Den Nachteilen der bekannten Verfahren und den beschränkten Form­ gebungsmöglichkeiten will die Erfindung abhelfen. Die dieser zugrunde­ liegende Aufgabe besteht demzufolge darin, Verfahren und Geräte bereit­ zustellen, mit denen einstückige rohr- und/oder behälterförmige Kunst­ stofformkörper der eingangs genannten Art rationeller herstellbar sind und außerdem mit gleicher Methode faserverstärkte Kunststofformkörper in einem einstückigen Verbund mit schalen- oder plattenartigen Stegen in Integralbauweise ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 21 und 22 und mittels einer Vorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 15 gelöst, wobei die danach hergestellten Kunststofformkörper gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 geformt sind.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen in wenigen automatisierbaren integralen Naß-in-Naß -Verfahrensschritten, bei welchen eine saubere, abfallarme und daher umweltschonende Laminierfertigung bei Vermeidung von "Harzseen" ermöglicht wird. Die danach erzeugten erfindungsgemäßen Kunststofformkörper bereichern die Einsatzmöglich­ keiten der an sich in den Kriterien Steifigkeits-Gewichts- und Festigkeits- Gewichts-Verhältnis sehr guten Faserverbundwerkstoffe. Diese können nun für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, die ihnen bisher verschlossen waren. Das Verfahren benötigt keine Autoklaven oder Öfen und läßt auch die Verwendung von standartisiertem Halbzeug, sog. Prepregs, und thermoplastischen Werkstoffmatrizen zu.
Als Anwendungsmöglichkeiten seien beispielhaft die folgenden genannt:
  • - Rohre oder Behälter ggf. mit versteifenden Stegen bzw. Hinterschneidungen
  • - Rohre und Behälter mit jeglichen Hohlformen in Verbund derselben mit Platten und Schalen
  • - Verbundformen jeglicher Art z. B. Freizeitartikel
  • - Fahrradrahmen mit das Rohrgerüst einstückig verbindenden und versteifenden Platten oder Schalen
  • - Trag-, Leit- und Ruderflächen für Flugzeuge
  • - Tragende Wandschichten, Maschinengestelle und Maschinenwangen.
Zeichnungsbeschreibung
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung am Beispiel eines Fahrrad­ rahmens und dem einer durch Rohre verstärkten/versteiften Platte hinsichtlich der Verfahrensdurchführung und der Vorrichtung hierzu näher erläutert:
Es zeigen
Fig. 1 eine eben aufliegende Vorlaminier- und Evakuierfolie mit einem darauf befindlichen Laminat,
Fig. 2 eine der Negativformen in perspektivischer Draufsicht,
Fig. 3 ein Blow-Up-Element in perspektivischer Draufsicht,
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Fahrradrahmen,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Negativformschale mit einer aufgelegten Dehnfolien-Laminat-Schichtung,
Fig. 6 die Negativform gemäß Fig. 5 mit der im Vakuumdrapier­ verfahren eingeformten Dehnfolien-Laminat-Schichtung,
Fig. 7 schematisch zwei Negativformschalen gemäß Fig. 6 mit einem Blow-Up-Schlauch vor dem Schließen der Formen,
Fig. 6 die zusammengeschlossenen Negativformschalen während des Aufblasens des Blow-Up-Schlauches;
Fig. 9 einen Formkörper bei der Entnahme aus den Negativformen,
Fig. 10 Schnittbild I-I des Fahrradrahmens gemäß Fig. 4 vor der Entnahme aus den Negativformen;
Fig. 11 einen durch Rohre versteiften erfindungsgemäßen platten­ förmigen Kunststofformkörper in perspektivischer Draufsicht,
Fig. 12 ein Schema der Herstellung des Kunststofformkörpers gemäß Fig. 11 vor dem Schließen der Formen.
In den Zeichnungen sind Vorrichtungen zur Durchführung der erfindungs­ gemäßen Verfahren zu sehen. Diese bestehen im Prinzip aus mindestens zwei mittels Paßhülsen justierbar zusammenschließbaren Negativform­ schalen 3 mit Evakuieröffnungen 4 und Kanälen 5 für die Druck- bzw. Heizmediumleitungen 7 eines als Preßpolster dienenden Blow-Up-Schlauches 6, welcher die Gesenke 18 der Negativform beim Preßvorgang ausfüllt.
Beispiel 1
Auf mindestens zwei eben aufliegende kalt dehnbare entsprechend dem zu formenden Körper zugeschnittene Vorlaminierfolien 1 werden entsprechend der Formen und der lokalen Belastungssituation des herzu­ stellenden Kunststofformkörpers zugeschnittene und geschichtete Faser­ gewebelagen 2 mit noch flüssigem Kunstharz bzw. als Prepregs auf­ laminiert. Hierbei wird ein Dichtrand 8 freigehalten. Beim Handauf­ legeverfahren können die Auflagestellen, Schichtdicken und Orientierung auf der Vorlaminierfolie markiert sein, beim automatisierten Auflege­ verfahren werden entsprechend zugeschnittene und geschichtete Prepregs bzw. getränkte Fasergewebelagen an den dafür vorgesehenen Stellen maschinell auflaminiert. Überflüssiges Harz wird beispielsweise durch eine Andrückrolle beseitigt. Nach eventuellem Auftragen oder Einspritzen eines Trennmittels in die Gesenke 18 und Vertiefungen 19 der Negativformen 3 werden die Folie 1 mit den darauf befindlichen Laminatschichten 2 auf die Negativformen aufgelegt (Fig. 5) und an den Dichträndern 8 mittels Klebestreifen abgedichtet. Durch Evakuieren der Luft über die Öffnungen 4 werden die Schichtkörper 1+2 sodann (vgl. Fig. 5 und 6) in die Gesenke 18 eingeformt, wobei die räum­ liche Anpassung an die Kontur der Negativformen durch den Einsatz von speziellen Fasergewebegelegen erleichtert wird. Nun können Ein­ legeteile wie vorgeformte Sandwichstrukturen 12b, Lagerschalen 10 und Ausfallenden 11, wenn nötig, unter Verwendung von eingedicktem Kunstharz, an den dafür vorgesehenen Stellen manuell oder maschinell positioniert werden. Anschließend wird der Blow-Up-Schlauch eingelegt und die Hinterschneidungsnegativform 15, mit Paßhülsen positioniert, aufgesetzt, nachdem an einer der Negativformen 3a der überstehende Laminatrand 13a abgeschnitten und an der anderen Negativform 3b der überstehende Laminatrand 13b umgeklappt und dort die Folie 1 entfernt wurde (vgl. Fig. 7). Analoges geschieht an der Hinterschnei­ dungsnegativform 15 z. B. bei den Hinterbauunterstreben 20 eines Fahrradrahmens. Die Negativformen 3a, 3b werden nun, mit Paßhülsen justiert, aufeinandergesetzt. Das Blow-Up-Element 6 wird nun mit, ggf. erhitztem, Druckmedium unter definiertem Druck aufgeblasen, wodurch das Laminat komprimiert und der überstehende Laminatrand 13b auf den Laminatrand 13a gedrückt wird und die Formkörper­ teile 9a, 9b dadurch miteinander verbunden werden (vgl. Fig. 8). Das Aushärten des Kunstharzes wird durch Heizelemente in den Negativ­ formen 3a, 3b, 15 und/oder der Beheizbarkeit des Blow-Up-Druckmediums erreicht, wonach der Formkörper 9, ggf. erleichtert durch vorheriges Auftragen von Trennmitteln, den Negativformen entnommen und von der Folie 1 befreit wird (vgl. Fig. 9 und 10). Die Kanäle 5 für die Druck- und Heizmediumleitungen 7 befinden sich vorzugsweise an Stellen der Negativformen, wo sich am Formkörper 9 ohnehin Außenöffnungen befinden, beispielsweise bei einem Fahrradrahmen im Bereich von Lagerschalen 10. Der Formkörper kann entweder durch zwischen Folie 1 und Laminat 2 aufgebrachtes Gelcaot oder durch nach­ trägliches Spritzen beliebig gefärbt sein. Der Blow-Up-Schlauch kann im fertigen Formkörper verbleiben.
Beispiel 2
Dieses Durchführungsbeispiel stimmt hinsichtlich der Einformstufe in die Negativformen 3a, 3b mit dem vorbeschriebenen überein. Der für die Negativform 3a bestimmte Schichtkörper 1+2 steht beim Auflegen an beiden Seiten der Negativform 3a über und wird zunächst in die Vertiefungen 19a eingeformt (vgl. Fig. 12). Die Abdichtung beim Vakuumdrapierverfahren erfolgt hier z. B. durch Andrücken einer ringsum angesetzten Randleiste (nicht dargestellt). Die Vertiefung 19a ist so bemessen, daß sich der in diesem befindliche Schichtkörper 1c+2c durch den folgenden Einformvorgang in die Gesenke 18a z. B. durch das Vakuumdraplerverfahren, wie dargestellt eine gestreckte Lage über der Vertiefung 19a einnimmt und beim Schließen der Negativformen an den zurückgesetzten Flächen 3b′ der Negativform 3b anliegt. ggf. unterstützt durch das Aufblasen eines Blow-Up-Elementes in der Vertiefung 19a. Danach werden bei dem Formkörperteil in der Nega­ tivform 3a nur die äußeren Ränder des Laminats abgeschnitten und bei der zweiten Negativform 3b die gelösten überstehenden Laminat­ ränder 13b derselben leicht nach innen gebogen, damit diese beim Zusammenfügen der Negativformen zwischen den in der Negativform 3a in die Gesenke 18a eingefügten Blow-Up-Schläuche 6 und die Ränder des in die Gesenke 18a eingeformten Laminats gelangen (vgl. Fig. 12). Die Kanäle für die einzeln eingelegten und an ihren Enden zusammengeschlossenen Zu- und Ableitungen 7 der Blow-Up- Schläuche befinden sich hier an den in Achsrichtung derselben gelegenen Rändern der Negativformen. Nach der Naß-in-Naß-Zusammenpressung der Ränder und anschließender Aushärtung kann man das durch Rohre ver­ steifte Plattenelement gemäß Fig. 11 einstückig den Negativformen ent­ nehmen und die Folien 1 entfernen. Nach der Einformstufe oder in einer weiteren Verfahrensstufe kann man die Plattenschichten zwischen den Versteifungsrohren mit Sandwichplatten verstärken. Die Einfärbung findet wie im Durchführungsbeispiel 1 statt. Der Blow-Up-Schlauch kann im fertigen Formkörper verbleiben. Die miteinander zu verbindenden Laminate 2c können natürlich in ihrer Dicke derart beschaffen sein, daß die nach dem Verfahren hergestellten z. B. rohr-, kugel- oder behälter­ förmigen Kunststofformkörper überall eine gleiche Wandstärke aufweisen.
Das erfindungsgemäß aus mindestens zwei kombinierten Verfahrens­ schritten, einem Vorformverfahren vorzugsweise im Wege der Vakuum­ drapiermethode und einem Endformverfahren aus Naß-in-Naß-Verbindung der Ränder der Formkörperteile 9a, 9b bestehende Blow-Up-Verfahren kann im übertragenen Sinne Vorbild zur Herstellung noch nicht absehbarer Produkte und für automatisierte Herstellungsverfahren für faserverstärkte Kunststofformkörper sein.
Bezugszeichenliste
 1 Vorlaminierfolie
 1c Vorlaminierfolie im Bereich der Vertiefung 19a
 2 Laminat, Schichtkörper 1+2
 2c Laminat im Bereich der Vertiefung 19a
 3 Negativform
 4 Evakuieröffnung
 5 Kanal für die Blow-Up-Leitungen
 6 Blow-Up-Element
 7 Druckmediumleitung
 8 Vorlaminierfolienrand
 9 Kunststofformkörper
 9a, b Formkörper- bzw. Schalenteile
10 Einlegeteil Lagerschale
11 Einlegeteil Ausfallende
12a Schale
12b vorgeformtes Sandwichelement
12c Sandwichplatte
13a abgeschnittener Laminatrand
13b überstehender Laminatrand
14 die Formkörper 9 miteinander verbindender Steg
15 Hinterschneidungskern
18 Gesenk
19 Vertiefung
20 Hinterbauunterstrebe

Claims (34)

1. Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunststoff, bestehend aus miteinander zu rohr- und/oder behälterförmig verbundenen mindestens zweiteiligen ausgehärteten Schalenteilen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung aus einer an den beidseitigen Rändern oder dem Umfangsrand eines der beiden Schalenteile (9b) vorgesehenen im wesentlichen durchgehend überstehenden mit dem Rand des anderem Schalenteiles (9a) verpreßten und mit ausgehärteten Überlappung (13b) besteht.
2. Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunststoff, bestehend aus miteinander zu rohr- und/oder behälterförmig verbundenen mindestens zweiteiligen ausgehärteten Schalenteilen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindung aus je einer sich an beiden Formkörperteilen (9a, 9b) einander gegenüberliegend und mit dem Rand des anderen Schalenteiles (9a, 9b) verpreßten und mit aus­ gehärteten Überlappung (13b) besteht.
3. Kunststofformkörper aus faserverstärktem Kunststoff, bestehend aus miteinander zu rohr- und/oder behälterförmig verbundenen mindestens zweiteiligen ausgehärteten Schalenteilen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem der beiden Schalenteile (9a, 9b) Stege (14) bzw. Schalen (12a) einstückig angeformt sind.
4. Kunststofformkörper nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch die Stege (14) die rohr- und/oder behälterförmigen Formkörper (9) oder abgewinkelte Teile derselben miteinander einstückig verbunden sind.
5. Kunststofformkörper nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stege (14) oder Schalen (12a) durch Sandwichelemente (12c) verstärkt sind.
6. Kunststofformkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kunststofformkörper Sand­ wichelemente (12c) einstückig angeformt sind.
7. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an stark belasteten z. B. beulgefährdeten Abschnitten des Kunststofformkörpers zusätzliche Verstärkungslagen und/oder vorgeformte Sandwichelemente (12b) bzw. Sandwichplatten (12c) vorgesehen sind.
8. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser an Kraft- bzw. Momenten­ einleitungsstellen mit Einlegeteilen beispielsweise aus metallischen Werkstoffen versehen ist.
9. Kunststofformkörper nach Anspruch 8 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Einlegeteile beispielsweise bei einem Fahrradrahmen Lagerschalen (10) und Ausfallenden (11) vorgesehen sind.
10. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besteht.
11. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem kohlenfaserverstärktem Kunststoff (KFK) besteht.
12. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem aramidfaserverstärktem Kunststoff (AFK) besteht.
13. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Kombination der in Anspruch 10 bis 12 genannten Werkstoffe besteht.
14. Kunststofformkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß andere als die vorgenannten Fasern und eine andere Werkstoffmatrix als Kunstharz z. B. Thermoplaste ver­ wendet werden.
15. Vorrichtung zur Herstellung von rohr- und/oder behälterförmigen Kunststofformkörpern nach Anspruch 1, 2 oder 3, im wesentlichen be­ stehend aus einer ggf. beheizbaren mindestens zweiteiligen Negativform zur Verarbeitung faserverstärkter Kunststoffe und dgl. nach dem Drucksack- oder vorzugsweise Vakuumdrapierverfahren und dem Blow-Up- Verfahren, die folgende Merkmale umfaßt:
  • a) es sind mindestens zwei mittels Paßhülsen zusammenfügbare Nega­ tivformen (3a, 3b) mit an beiden zusammenwirkenden Gesenken (18) sowie Öffnungen (4) zum Evakuieren vorgesehen;
  • b) die an beiden Negativformen zusammenwirkenden Gesenke (18) weisen beliebige Formen auf,
  • c) im oberen Abschnitt weist der Öffnungsrandbereich der Gesenke (18) beider Negativformen eine etwa gleiche Form und eine, ggf. mit Über­ gängen, gleiche Weite auf,
  • d) den zusammenwirkenden Gesenken der Negativformen ist ein in den Hohlraum eingepaßtes Preßpolster bzw. vorzugsweise ein beheizbares Blow-Up-Element wie ein aufblasbarer Folienschlauch (6) zugeordnet, für dessen Druck- und ggf. Heizmediumleitungen (T) Kanäle (5) in mindestens einer der beiden Negativformen (3a, 3b) vorgesehen sind, die sich vorzugsweise an Stellen befinden, an denen sich am Formkörper (9) ohnehin Öffnungen wie am Beispiel eines Fahrradrahmens im Bereich der Lagerschalen (10) befinden.
16. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gesenke (18a) mindestens eine Vertiefung (19a) für einen Steg (14) oder eine Hohlkörper miteinander verbindende Plattenschicht (12c) vorgesehen und diese so ausgebildet bemessen ist, daß sich der Steg nach der Einformung vorzugsweise durch Evakuieren der Gesenke (18a) in einer gestreckten Lage befindet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Bereichen mit Hinterschneidungen mindestens ein einlegbares und/oder durch Paßhülsen positionierbares Negativformteil wie Hinterschneidungskerne (15) zugeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Blow-Up-Schlauch (6) an die Gesenkformen angepaßte preßwirksame Abmessungen aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Blow-Up-Schlauch (6) aus zwei zusammen­ geschweißten dehnbaren Folien besteht (vgl. Fig. 3) oder als plastisch und/oder elastisch verformbarer Schlauch ausgeführt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Druck- bzw. Heizmediumleitungen (7) der Blow-Up-Schläuche (6) ein Laminatzuschnitt zur Verstärkung des Laminats (2) an einem für die Leitung vorgesehenen Durchlaßschlitz des überstehenden Laminatrands (13b) angebracht ist, wenn am Form­ körper (9) keine Öffnung wie Lagerschalenöffnungen vorgesehen sind.
21. Verfahren zur Herstellung von rohr- und/oder behälterförmigen Kunststofformkörpern, insbesondere gemäß Anspruch 1 und 2, im wesent­ lichen aus aushärtbarem faserverstärktem Kunststoff und mit Formung im wesentlichen im Drucksack- oder vorzugsweise Vakuumdrapier­ verfahren und im Blow-Up-Verfahren und unter Verwendung der Vor­ richtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß man
  • a) auf mindestens zwei eben aufliegende kalt dehnbare entsprechend dem zu formenden Körper zugeschnittene Vorlaminierfolien (1) entsprechend den Formen und der lokalen Belastungssituation des Form­ körpers zugeschnittene, geschichteten vorzugsweise mit Kunstharz ge­ tränkte Fasergewebelagen bzw. Prepregs (2) auflaminiert,
  • b) einen ersten Schichtkörper (1+2) mit der vorzugsweise unten befind­ lichen Vorlaminierfolie (1) auf eine erste Negativform (3a) und min­ destens einen zweiten Schichtkörper (1+2) ebenso vorzugsweise mit unten befindlicher Vorlaminierfolie (1) auf mindestens eine zweite Negativform (3b) auflegt und jeweils an den Rändern eine zugeord­ nete Randleiste andrückt oder diese dichtend z. B. mittels Klebestreifen mit den Negativformen verbindet,
  • c) sodann die Schichtkörper (1+2) durch Evakuierung der Luft über die Öffnungen (4) in die Gesenke (18) einformt,
  • d) danach an dem Formkörper der ersten Negativform (3a) die gelös­ ten und über den Rand des Gesenkes hinausragenden Ränder (13a) abschneidet und die der zweiten (3b), ggf. nach Einlegen des Blow- Up-Schlauches (6) nebst den Leitungen (7), leicht nach innen umbiegt und am überstehenden Rand (13b) die Vorlaminierfolie (1) entfernt,
  • e) nun die mindestens zwei Negativformen unter Justierung mittels Paß­ hülsen zusammenschließt und durch Zuführung des Druck- und ggf. Heizmediums wie erhitzter Druckluft und/oder unter sonstiger Beheizung durch Zusammenpressung die Zusammenfügung und Aushärtung des Formkörpers einleitet, wobei die überstehenden Ränder (13b) des Form­ körperteils (9b) gegen die Ränder des ersten (9a) naß in naß ver­ preßt und somit die Formkörperschalen (9a, 9b) miteinander verbunden werden,
  • f) den Formkörper nach Öffnen der Negativformen und ggf. nach Ent­ fernen von Hinterschneidungskernen (15), ggf. erleichtert durch vor­ heriges Einbringen von Trennmitteln in die Negativformen, entnimmt.
22. Verfahren zur Herstellung von rohr- und/oder behälterförmigen Kunststofformkörpern im wesentlichen aus aushärtbarem faserverstärkten Kunststoff im Drucksack- oder vorzugsweise Vakuumdrapierverfahren und im Blow-Up-Verfahren, insbesondere von Kunststofformkörpern gemäß Anspruch 3 und unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • a) auf mindestens zwei eben aufliegende kalt dehnbare entsprechend dem zu formenden Körper zugeschnittene Vorlaminierfolien (1) ent­ sprechend der Formen und der lokalen Belastungssituation des Form­ körpers zugeschnittene und vorzugsweise mit Kunstharz getränkte Faser­ gewebelagen oder Prepregs (2) auflaminiert,
  • b) einen ersten Schichtkörper (1+2) mit der Vorlaminierfolie (1) nach unten auf eine erste Negativform (3a) und mindestens einen zweiten Schichtkörper (1+2) ebenso mit untenliegender Folie (1) auf eine weitere Negativform (3b) auflegt und dabei an der ersten Negativ­ form (3a) die für abgewinkelte Formteile oder rohr- bzw. behälter­ artigen Formkörper (9) miteinander verbindende Schichtkörper (1c, 2c) in die dafür vorgesehenen Vertiefungen (19a) andrückt,
  • c) auf die Ränder (8) der Schichtkörper (1+2) eine Randleiste andrückt oder diese z. B. mittels Klebestreifen abdichtend mit der jeweiligen Nega­ tivform verbindet,
  • d) sodann die Schichtkörper (1+2) durch Evakuierung der Luft über die Öffnungen (4) in die Gesenke (18a) einformt, wobei die in die Ver­ tiefungen (19a) angedrückte Schicht (1c, 2c) in eine gerade Ebene gestreckt wird, ggf. unterstützt durch Blow-Up-Elemente in der Vertiefung,
  • e) danach an dem Formkörper der ersten Negativform (3a) die gelösten und über den Rand der Gesenke (18a) hinausragenden überstehend aufgerichteten Laminatränder (13a) abschneidet,
  • f) an den überstehenden Randern der zweiten Form (3b) die Vorlaminier­ folie (1) entfernt, den Blow-Up-Schlauch (6) in die Gesenke des Form­ körpers der zweiten Negativfarm (3b) einlegt, ebenso dessen Leitungen (7) in die dafür vorgesehenen Kanäle (5), die hier überstehenden Laminatränder (13b) nach innen biegt und die Negativformen unter Justierung mittels Paßhülsen zusammenfügt,
  • g) die geschlossene Form in einen Ofen verbringt oder die in der Nega­ tivform vorgesehene Heizung einschaltet und durch Zuführung des Druck- und ggf. Heizmediums über die Leitungen (7) unter Naß-in- Naß-Pressung die Aushärtung und Zusammenfügung der Formkörperteile einleitet, wobei die überstehenden Ränder (13b) des Formkörperteils (9b) gegen die Ränder des ersten angedrückt und die beiden Ränder der Formkörperteile unter Aushärtung miteinander verbunden werden und man sodann die Kunststofformkörper mit den die rohr- bzw. behälter­ förmigen Formkörper verbindenden Stege bzw. Sandwichplatten ein­ stückig der Negativform entnimmt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man auf die Schichtkörper (1c, 2c) unter Zwischen­ fügung von flüssigem bzw. eingedicktem Kunstharz Sandwichplatten (12c) auflegt und ggf. mit Form- oder Einlegeteilen versieht.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Gesenken (18a) bzw. Vertiefungen (19a) bei Auftreten von Hinterschneidungen Hinterschneidungskerne bzw. -formteile verwandt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei den überstehenden Rändern (13b) die Vorlaminierfolie (1) vor dem Zusammenfügen der Negativformen entfernt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflage für die Laminatschichten eine bei Raumtemperatur hochdehnbare Vorlaminierfolie (1) dient, die beispielsweise eine Dicke von 50µ und eine Dehnbarkeit bei Raum­ temperatur von 600% aufweisen kann.
27. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaminierfolie (1) beispielsweise aus Polyetherurethan oder Polyamid-6 oder einem vergleichbaren Werkstoff bestehen kann.
28. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefzieheigenschaften der Vorlami­ nierfolie (1) durch gezieltes Vorspannen beeinflußt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Herstellungsverfahren in die Negativformen (3a, 3b, 15) eine dünne Schicht eines Trennmittels auf­ getragen bzw. aufgesprüht wird.
30. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Herstellungsverfahren auf die Vorlaminierfolie (1) eine dünne Schicht eines Trennmittels aufgetragen bzw. aufgesprüht wird.
31. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auflaminieren der Fasergewebe (2) auf die Vorlaminierfolie (1) und ggf. auf die Trennmittelschicht ein beliebig gefärbtes Gelcoat aufgetragen oder aufgesprüht wird.
32. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper nach der Entnahme aus der Negativform und nach Entfernung der Vorlaminierfolie auf beliebigem Wege lackiert wird.
33. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Verwendung einer thermoplastischen Werkstoff­ matrix die Laminatschicht (2) sowohl beim Vorformverfahren vorzugs­ weise durch Evakuieren der Gesenke, als auch beim Endformverfahren durch das Blow-Up-Verfahren durch Erwärmen auf beliebigem Wege z. B. durch Einbringen in einen Ofen die thermoplastische Werkstoff­ matrix plastisch verformbar gemacht wird, dadurch die Formteile beim Blow-Up-Verfahren miteinander verbunden werden, die Verbindung durch anschließendes Abkühlen ausgehärtet und das weitere Verfahren analog zu Anspruch 21 und 22 durchgeführt wird.
34. Verfahren zur Herstellung von rohr- oder behälterartigen Kunst­ stofformkörpern ggf. im Verbund mit Plattenschichten oder Schalen, im wesentlichen aus aushärtbarem faserverstärkten Kunststoff in Schicht­ bauweise, insbesondere von Kunststofformkörpern gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, und unter Verwendung der Vorrichtungen gemäß Anspruch 15 oder 16. im wesentlichen bestehend aus folgenden Verfahrensschritten:
  • a) einem Vorformverfahren im Wege einer Vakuumdrapier- oder Druck­ sackmethode in mindestens zwei zum Zusammenschluß bestimmten Nega­ tiv- und ggf. auch Positivformen,
  • b) einer Herrichtung der zu verbindenden Ränder (13a, 13b),
  • c) einem Endformverfahren nach Zusammenschluß der Negativformen unter Naß-in-Naß-Verpressung überstehend angeordneter Ränder (13b) durch Einsatz von Preßpolstern oder Blow-Up-Elementen bei gleich­ zeitiger Aushärtung im bevorzugten Wege einer Warmhärtung.
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