DE4425592A1 - Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei diesem Verfahren wird ein Radkörper aus einem in eine Preßform tangential gewickelten Gewebefaden, einem auf diesen aufgelegten Kernelement und weiteren tangential ge­ wickelten Gewebefäden gebildet, wobei die Gewebefäden harzgetränkt und auch auf besondere Weise - etwa als auf das Kernelement gezogener Gewebe-Schlauch - ausgebildet sein können.

Dieses Verfahren liefert qualitativ hochwertige Radkör­ per, schließt jedoch einen großen Anteil an kaum automati­ serbarer, handwerklich qualifizierter Handarbeit ein und ist daher für die kostengünstige Herstellung größerer Se­ rien nicht gut geeignet.

Aus US 4,030,754 ist ein weiteres Verfahren zur Herstel­ lung eines Radkörpers - hier einer Radfelge - bekannt, bei dem in die Produktivität erhöhender Weise sogenannte Pre­ pregs, d. h. nicht ausgehärtete, zugeschnittene Platten aus faserverstärktem Kunstharz, zum Einsatz kommen. Durch die­ se Prepregs wird hier die radial innere und äußere Mantel­ fläche der Felge gebildet, während die Seitenflächen von einem mechanisch wenig widerstandsfähigen Schaumstoffkern gebildet sind.

Die Gebrauchseigenschaften dieser Felge, insbesondere ihre Stabilität und die Abriebfestigkeit der Seitenwände, sind unbefriedigend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der genannten Gattung anzugeben, mit dem eine ra­ tionelle und kostengünstige Fertigung mechanisch stabiler Radkörper, insbesondere Fahrradfelgen, mit langer Lebens­ dauer möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schließt den Gedanken ein, einen Radkörper als eine im Querschnitt um einen leichten Kern ringartig geschlossene und damit steife und allseitig gegenüber me­ chanischer Beanspruchung stabile Struktur aus faserver­ stärktem Kunstharz unter Verwendung geeignet ausgewählter und angeordneter Prepregs zu bilden. Der Grundgedanke um­ faßt die Bildung derartiger Radfelgen ebenso wie die eines integralen Mehrspeichenrades nach demselben Prinzip, d. h. mit ringartig geschlossenen Speichenquerschnitten aus Prepreg-Material. Abweichend von der üblichen Zusammenset­ zung sind die verwendeten Prepregs vorzugsweise mit hoch­ temperaturhärtendem Kunstharz gebildet.

In vorteilhaften Ausgestaltungen bietet das Verfahren die Möglichkeit der rationellen Herstellung verschiedenartig aufgebauter Komposit-Radkörper mit günstigen Gebrauchsei­ genschaften für unterschiedliche Einsatzzwecke.

In einer Ausprägung des Verfahrens wird ein Prepreg mit vorbestimmtem Harzüberschuß verwendet, in die Negativform zusammen mit dem umwickelten Kernteil mindestens ein Ro­ ving oder ein Gewebestreifen aus Fasermaterial eingelegt und unter stoffschlüssiger Verbindung mit dem Prepreg aus­ gehärtet. Damit kann etwa eine Verstärkung im Bereich der Speichenlöcher bzw. -befestigungspunkte gebildet werden.

Speziell können auch zwei Rovings oder Gewebestreifen im wesentlichen tangential derart eingelegt werden, daß je­ weils mindestens ein kreisringförmiger Teilbereich beider Seitenflächen des Radkörpers davon bedeckt ist. Dadurch kann die äußere Oberfläche der Felgenwände aus einem ande­ ren Material bzw. mit einer anderen Faserorientierung als die eigentliche Tragstruktur gebildet werden, wodurch etwa auf einfache Weise und ohne Kompromisse bei der Tragstruk­ tur eine vorteilhafte Reibpaarung zwischen Felgenwänden und Bremsgummis erreicht werden kann. Als Fasermaterial für die Wandungsbereiche kommt etwa Aramid in Frage, wäh­ rend die Tragstruktur aus Carbonfaser-Prepregs gebildet werden kann.

Das gleiche und weitere Ziele können auch dadurch erreicht werden, daß in die Negativform zusammen mit dem umwickel­ ten Kernteil mindestens eine Lage aus vliesartigem Mate­ rial oder eine Folie eingelegt und unter stoffschlüssiger Verbindung mit dem Prepreg auf mindestens einen Bereich der Oberfläche des Radkörpers aufgebracht wird. Auch die­ ses Material kann nach dem Kriterium einer vorteilhaften Reibpaarung mit einem Felgenbremsgummi ausgewählt werden; weiterhin kann es vor dem Einlegen in die Negativform mit einer dekorativen und/oder eine Information (die etwa den Hersteller kennzeichnet, eine Werbewirkung ausübt o. ä.) darstellenden Oberflächenstruktur versehen wird.

Zur Bildung des Radkörpers können auch mehrere Kernteile verwendet werden, wobei ein Teil der Oberflächen der Kern­ teile mit Prepreg(s) und ein weiterer Teil (mindestens der freien Oberflächen- mit einem Roving und/oder einer Ge­ webelage bedeckt und in die Negativform flüssiges Kunst­ harz injiziert wird, das in den Roving bzw. die Gewebelage eindringt und gemeinsam mit dem Prepreg und unter stoff­ schlüssiger Verbindung mit diesem ausgehärtet wird. Durch das injizierte Kunstharz lassen sich erforderlichenfalls auch weitere Elemente - etwa Formkörper aus Schaumstoff oder geblasenem Thermoplast-Kunststoff - in die Radkörper- Struktur einbinden. Auf diese Weise lassen sich rationell etwa Felgen mit großem Schlankheitsverhältnis und dennoch nicht zu hoher radialer Biegesteifigkeit bilden.

Speziell zur Bildung einer Drahtreifenfelge bzw. eines ei­ ne solche umfassende Rades wird in Anwendung dieses Prin­ zips ein mit Prepreg umwickelter Innenring zusammen mit einem Außenring, dessen Seitenwangen von einem im wesent­ lichen tangential verlaufenden Roving bedeckt sind, in die Negativform eingebracht, in diese Kunstharz injiziert, der Verbund ausgehärtet und der Außenring nach Entnahme des Verbundes aus der Negativform radial nach außen geöffnet, d. h. sein Kern zwischen den durch die Injektion harzge­ tränkten und ausgehärteten Seitenwangen im wesentlichen wieder herausgelöst. Die stehenbleibenden Seitenwandungen werden anschließend zur Bildung der Felgenhörner in übli­ cher Weise nachbearbeitet. Statt des Einsatzes eines Ro­ vings und nachträglicher Harz-Injektion können auch band­ förmige Prepregs mit unidirektional ausgerichteter Faser­ bewehrung verwendet werden.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Faserorientie­ rung im Bereich der Felgenhörner tangential ist, so daß bei der trennenden Nachbearbeitung der Faserverlauf nicht unterbrochen wird und keine Faserenden in störender Weise schräg zum Felgenumfang hervorstehen.

Mindestens ein Kernteil kann in zweckmäßiger Ausführung des Verfahrens ein Profilteil aus Schaumkunststoff, insbe­ sondere Schaum-Plexiglas, sein. Alternativ dazu oder für ein oder mehrere weitere Kernteile kann ein Kunststoff- Hohlkörper verwendet werden. Dies kann insbesondere für die oben bereits erwähnten Felgen mit großem Schlankheits­ verhältnis zweckmäßig sein, die mehrere Kernteile aufwei­ sen, die nicht alle eine tragende Funktion haben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1d schematische Darstellungen der wesentlich­ sten Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2a und 2b schematische Darstellungen des ersten Verfahrensschrittes bei einer gegenüber Fig. 1 abgewandel­ ten Ausführungsform des Verfahrens,

Fig. 3A und 3B schematische Darstellungen zweier weite­ rer, gegenüber Fig. 1 abgewandelter, Ausführungsformen zur Herstellung von Radfelgen mit speziellen Felgenwandungen,

Fig. 4a bis 4d schematische Darstellungen einer weiteren abgewandelten Ausführungsform zur Herstellung einer Draht­ reifenfelge und

Fig. 5A und 5B schematische Darstellungen von Drei­ speichenrädern mit unterschiedlichem Aufbau, die gemäß ei­ ner weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung hergestellt wurden.

In Fig. 1a bis 1d sind schematisch die wesentlichsten Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Schlauch­ reifenfelgenkörpers aus einem trapezförmig profilierten Schaumplexiglas-(Rohacell-)Kern 1 und einem bandförmig zu­ geschnittenen Prepreg 2 aus mit warmhärtendem Kunstharz getränktem Kohlefasergewebe dargestellt.

Fig. 1a zeigt, wie der Rohacell-Kern 1 in das auf einem beheizten, gelochten Arbeitstisch 3 diagonal ausgelegte Prepreg-Band 2 straff derart gewickelt wird, daß dieses beim erhaltenen Zwischenprodukt 1′ den Kern 1 "auf Stoß" wendelförmig umgibt. Die (durch den mit "T" bezeichneten Pfeil symbolisierte) Beheizung des Tisches 3 dient dazu, den Prepreg während des Wickelvorganges geschmeidig zu halten, und die gelochte Oberfläche verhindert ein zu starkes Anhaften des Prepregs an der Tischfläche. Das Wic­ keln kann von Hand oder mechanisiert mittels einer als solche bekannten Vorrichtung erfolgen.

Fig. 1b zeigt, wie der bewickelte Kern 1′ zu einem (an den aneinanderstoßenden Enden 1a′ und 1b′ noch offenen) Ring gebogen wird, der - wie in Fig. 1c schematisch skizziert - in eine Preßform 4 eingelegt und dort einem Heißpressen oberhalb der Vernetzungstemperatur des Kunstharzes zur Bildung eines geschlossenen Felgenkörpers 1′′ unterzogen wird. In diesem Schritt wird die genaue Querschnittsge­ stalt und Oberflächenbeschaffenheit der künftigen Felge vorgegeben, und die Enden 1a′ und 1b′ des zusammengeboge­ nen Profils 1′ ,werden stoffschlüssig miteinander verbun­ den.

Der Felgenkörper 1′′ wird aus der Form 4 entnommen und in einem weiteren - in Fig. 1d schematisch skizzierten - Schritt in einem Wärmestrahlungsfeld T nachgehärtet.

Es folgen Schritte der mechanischen Nachbearbeitung - etwa zum Einbringen der Speichenlöcher - , die auf herkömmliche Weise ausgeführt werden können und hier nicht genauer be­ schrieben werden.

In Fig. 2a und 2b ist schematisch die Durchführung des er­ sten Verfahrensschrittes bei einer in diesem Schritt ge­ genüber Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform des Verfah­ rens gezeigt. (Die übrigen Schritte werden auch hier ent­ sprechend Fig. 1b bis 1d ausgeführt.)

Der erste Schritt umfaßt hier zwei Teilschritte 1.1 und 1.2, in denen jeweils ein Prepreg-Band 2a bzw. 2b mit unidirek­ tionaler Faserbewehrung um den Rohacell-Kern 1 gewickelt wird. Diese Bänder werden dazu in um 90° verdrehter Diago­ nallage auf den Arbeitstisch 3 ausgelegt, so daß sie sich beim bewickelten Profil 1′ ebenfalls unter diesem Winkel kreuzen. (Je nach Prepreg-Material und gewünschten Eigen­ schaften der Felge können auch andere Winkellagen der Pre­ pregs zum Kern zweckmäßig sein.)

Die Abwandlung bietet neben dem Kostenvorteil, den unidi­ rektionale gegenüber Gewebe-Prepregs haben, erhöhte Flexi­ bilität hinsichtlich der Materialauswahl. So kann etwa für die innere Wickellage ein Band 2a mit Carbonfaser-Beweh­ rung verwendet werden, während für die äußere Wickellage das - im Hinblick auf das Abriebverhalten im Zusammenwir­ ken der Felge mit einer Felgenbremse ggfs. günstiger zu beurteilende - Aramid zum Einsatz kommen kann. Ebenso kön­ nen mit unterschiedlichen Harzen konfektionierte Prepregs zur Anwendung kommen.

Fig. 3A und 3B sind schematische Darstellungen zweier wei­ terer Varianten zur Herstellung von Radfelgen mit speziel­ len Felgenwandungen, die etwa der Optimierung des Felgen­ wand-Abriebverhaltens oder der Realisierung bestimmter op­ tischer Wirkungen dienen können.

In Fig. 3A ist schematisch dargestellt, wie ein - etwa entsprechend den Schritten nach Fig. 1a und 1b vorgefer­ tigter Felgen-Grundkörper 10 aus einem Schaumkern und einer Bewicklung mit einem Prepreg mit Glasfasergewebe- Bewehrung beidseitig mit jeweils einem in Kreisringform zusammengelegten Prepreg 11 bzw. 12 mit unidirektionaler Aramid-Bewehrung versehen wird. Dies geschieht, indem die Teile in der gezeigten Folge 11-10-12 in das Unterteil 4a einer Presse 4 eingelegt werden und anschließend deren Oberteil 4b aufgesetzt und ein Heißpressen zur stoff­ schlüssigen Verbindung und gemeinsamen Aushärtung der Harzkomponenten der einzelnen Prepregs ausgeführt wird.

Fig. 3B zeigt eine Abwandlung der oben beschriebenen Art der Bildung eines mehrschichtigen Felgenkörpers. Hier wer­ den auf einen Grundkörper 10′ aus einem Schaumkern mit Prepreg-Umwicklung aus carbonfaserverstärkten Kunstharz beidseitig jeweils eine mit einer dekorativen (dem Felgen- Grundkörper 10 zugewandten) Oberflächenstruktur versehene ringförmige Folie 11′ bzw. 12′ aus einem eine günstige Reibpaarung mit einem üblichen Felgenbremsgummi ergebenden Kunststoff aufgepreßt und gehärtet. Statt einer Folie kann auch ein dekorativ gestaltetes vliesartiges Material eingesetzt werden, wobei dann ein Harzüberschuß im Prepreg eingestellt wird und das überschüssige Harz das Vlies durchdringt und in einen von Wandung zu Wandung praktisch durchgehenden Harzkörper einbindet. Hierbei kann in vor­ teilhafter Weise auch ein lufthärtendes Harz (etwa ein Epoxidharz) eingesetzt werden.

Hierdurch wird - ohne daß aufwendige Nachbearbeitungen er­ forderlich wären - ein Felgenkörper mit einer in Farbe und optischer Gestaltung weitgehend frei wählbaren und gleich­ zeitig im Hinblick auf die Reibpaarung mit einem Bremsgum­ mi optimierten Oberfläche erhalten, der die Stabilitäts- und Gewichts-Vorteile von Carbonfelgen aufweist. Die Anordnung der dekorativen Gestaltung auf der nach innen gewandten Oberfläche der Ringe 11′ und 12′ bzw. in dem völlig eingeschlossen Vlies macht sie praktisch vollständig witterungs- und abriebfest.

Fig. 4a bis 4d sind schematische Darstellungen wesentli­ cher Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Draht­ reifenfelge.

Ausgangspunkt ist in Fig. 4a das Vorliegen eines entspre­ chend Fig. 1a und 1b bzw. Fig. 2a und 2b in Verbindung mit Fig. 1b gebildeten ringförmigen Felgenkörperelements 100 mit einem Innendurchmesser r₁ und einem Außendurchmesser r₂ aus einem mit Prepreg umwickelten Schaumstoffprofil sowie eines weiteren ringförmigen Felgenkörperelements 200 mit einem Innendurchmesser von r₂ (bzw. geringfügig größer) und einem Außendurchmesser r₃. Das zweite Element 200 ist durch tangentiale Umwicklung eines im Querschnitt rechtec­ kigen Schaumstoffkerns mit einem Prepreg mit unidirektiona­ ler Faserbewehrung gebildet, während des erste Element ei­ ne oder mehrere Schichte(en) aus helikal gewickeltem Pre­ preg umfaßt.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, wird der helikal gewickelte Ring 100 in den tangential gewickelten Ring 200 koaxial eingesetzt und zusammen mit diesem auf die weiter oben beschriebene Weise in einer Preßform ausgehärtet, wo­ mit sich der in Fig. 4b im Querschnitt gezeigte Gesamt­ aufbau 300 ergibt.

Anschließend wird der Komposit-Felgengrundkörper 300 ra­ dial von außen aufgeschnitten bzw. ausgefräst und damit seine äußere Mantelfläche (bis auf beidseitig jeweils ei­ nen schmalen ringförmigen Bereich der Felgenhörner 300a′, 300b′) und der äußere Schaumkern entfernt. Damit ist - ab­ gesehen von geringfügigen Nachbearbeitungen - eine Draht­ reifenfelge 300′ gebildet.

Das skizzierte Verfahren bietet den Vorteil, daß der ei­ gentliche Tragkern der Felge, der innere Ring 100, als hoch torsionsstabiles Element mit wendelförmig angeordne­ tem Prepreg gebildet werden kann und gleichzeitig im zur Ausformung der Felgenhörner dienenden äußeren Ring die Fa­ serbewehrung tangential verläuft, womit ein Durchtrennen von Fasern an den Schnittkanten und damit eine zeitrauben­ de Nachbearbeitung an diesen vermieden und die Stabilität der Felgenwandung durch einen geschlossenen Faserverlauf erhöht wird. Zudem können hier wiederum der Tragkern und derjenige (äußere) Bereich der Felgenwandung, an dem spä­ ter eine Felgenbremse angreift, mit dem jeweils geeignet­ sten Bewehrungs- und/oder Harzmaterial gebildet werden, ohne die bei einem materialeinheitlichen Felgenkörper un­ umgänglichen Kompromisse eingehen zu müssen.

Fig. 5A und 5B sind schematische Darstellungen von Drei­ speichenrädern mit unterschiedlichem Aufbau, die gemäß ei­ ner weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung hergestellt wurden. Bei der Herstellung der beschriebenen Bauteile wird, sofern nachfolgend nichts anderes ausge­ führt wird, so vorgegangen wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 bzw. 4 beschrieben.

In Fig. 5A ist ein Dreispeichenrad 400 aus carbonfaserver­ stärktem Epoxidharz mit einer Schlauchreifenfelge 401, drei Radspeichen 402a, 402b und 402c und einer Stahlnabe 403 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Schlauchrei­ fenfelge 401 weist - analog zum in Fig. 3A gezeigten Auf­ bau - einen Tragkörper 401a mit einem in Umfangsrichtung durchgehenden Kern aus Plexiglas-Hartschaum mit einer Um­ mantelung aus helikal gewickelten Kohlefasergewebe- Epoxidharz-Prepregs auf, auf den im radial äußeren Bereich 401b der Felge 401 beidseitig Prepregs mit tangential ver­ laufender, unidirektionaler Aramid-Bewehrung aufgebunden sind.

Die Speichen 402a, 402b und 402c weisen jeweils ebenfalls einen Hartschaumkern mit einer gewickelten Prepreg-Umman­ telung aus einem CarbonfasergewebeEpoxidharz-Verbund auf. Die Speichen werden einzeln und gemeinsam mit dem entspre­ chend Fig. 3A aus einem Kern und zwei seitlich aufgelegten Prepregs zusammengefügten Felgen-Grundkörper 401 in eine Negativform des Rades eingelegt und zusammen mit dem Felgen-Grundkörper gepreßt und ausgehärtet. Dabei wird in den Bereichen, wo die Speichen aufeinander und auf die Felge stoßen, durch Zusammenfließen und gemeinsame Aushär­ tung der jeweiligen Epoxidharz-Matrizes eine feste stoff­ schlüssige Verbindung zwischen den Speichen untereinander und zwischen Speichen und Felge hergestellt, ebenso wie eine Verbindung zwischen dem Felgen-Mittelteil 401a und den aufgesetzten Seitenteilen 401b. (Das Einbringen der zentralen Bohrung für die Nabe 403 und deren Einsetzen können nachträglich erfolgen.)

Auf diese Weise wird ein hochsteifer und infolge der im Verhältnis zur Breite großen Höhe und abgerundeten Aus­ bildung der Felge und der Speichen strömungsgünstiger Rad­ körper mit vorteilhafter Ausbildung der mit den Felgen­ bremsgummis in Berührung kommenden Abschnitte der Felgen­ wände hergestellt.

In Fig. 5B ist ein Dreispeichenrad 500 aus kevlarfaserver­ stärktem Epoxidharz mit einer Drahtreifenfelge 501, drei Radspeichen 502a, 502b und 502c und einer Aluminiumnabe 503 in der Seitenansicht dargestellt, während er Aufbau der Speichen dem in Fig. 5A gezeigten entspricht, ist die Felge hier zur Erreichung einer strömungsgünstigen Gestalt bei gleichzeitig vorteilhaften mechanischen Eigenschaften aus fünf Teilen 501a, 501b und 501c bis 501e aufgebaut.

Die Drahtreifenfelge 501 weist - in ihrem äußeren Teil analog zum in Fig. 4a und 4b gezeigten Aufbau - zunächst den die Felgenhörner tragenden radial äußeren Abschnitt 501a auf, in dem die Faserbewehrung tangential verläuft. Radial nach innen schließt sich der wendelförmig um einen Rohacell-Kern 501b′ gewickelte Prepregs umfassende Trag­ kern 501b an, und wiederum radial nach innen von diesem sind zwischen den Speichen jeweils mittels einer dünnen Harzschicht semiflexibel an den Tragkern 501b angeformte, hohle Strömungsleitkörper 501c bis 501e aus geblasenem thermoplastischem Kunststoff vorgesehen, die von den Spei­ chen jeweils durch einen schmalen Zwischenraum getrennt sind.

Die Speichen haben ebenso wie der Felgen-Tragkern 501b eine Hartschaumeinlage, die helikal mit Prepreg umwic­ kelt ist.

Die Herstellung des Radkörpers 500 erfolgt - in groben Zü­ gen - wie folgt:
Zunächst werden aus jeweils einer Rohacelleinlage mit ge­ eignet gewähltem Querschnitt und epoxidharzgetränktem Kevlar-Gewebe, mit dem die Einlagen umwickelt werden, die Speichenkörper 502a bis 502c und der Felgen-Tragkörper 501b und aus thermoplastischem Kunststoff die Strömungs­ leitkörper 501c bis 501e mit optisch wirkungsvoller Ober­ flächenstruktur und/oder Farbigkeit hergestellt. Weiterhin wird die Nabe 503 als vorgefertigtes Teil bereitgestellt.

Diese vorgefertigten Elemente werden entsprechend dem zu realisierenden, in Fig. 5A gezeigten, Aufbau in eine der Gestalt des fertigen Radkörpers entsprechende Negativ- Preßform eingelegt. Tangential um den Felgentragring 501b wird noch ein (in Fig. 5B nicht gesondert gezeigtes) uni­ direktionales Roving gewickelt, mit dem die Teile zu­ gleich zusammengezogen und in ihrer Lage vor-fixiert werden. Um dieses herum wird ein flacher äußerer Felgen­ ring gelegt, der ebenfalls im wesentlichen tangential mit unidirektionalem Roving bewickelt ist. Auch im Bereich der Nabe kann von Hand noch Fasermaterial (vorzugsweise ein geeignet zugeschnittenes Gewebe) zur Verstärkung eingelegt werden.

Anschließend wird die Form geschlossen und im Bereich der Nabe sowie des Felgenringes (beidseitig) flüssiges Harzma­ terial injiziert, mit dem eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Nabe und Speichen hergestellt, der äußere Felgen­ ring getränkt und stoffschlüssig mit dem Felgentragring verbunden und eine die Strömungsleitkörper an diesen an­ bindende dünne Harzschicht ausgebildet wird. Der so gebil­ dete Verbund wird unter Druck gehärtet, womit das Drei­ speichenrad 500 als zusammenhängender Körper mit dennoch bereichsweise sehr unterschiedlichen mechanischen Eigen­ schaften erzeugt wird, bei dem infolge des speziellen Auf­ baus aus Hartschaumteilen, Hohlkörpern, Prepregs und Ro­ vings insbesondere günstige fahrdynamische Eigenschaften bei geringem Gewicht realisiert werden können.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele Viel­ mehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearte­ ten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers (1′; 300′; 400; 500)′ insbesondere einer Fahrradfelge, aus mindestens einem in seiner Querschnittsgestalt vorgeformten Kernteil (1) mit geringem spezifischem Gewicht und das mindestens eine Kernteil im wesentlichen allseitig umgebendem faser­ verstärktem Kunstharzmaterial (2; 2a, 2b), mit dem zusam­ men das Kernteil in eine die äußere Gestalt des Radkörpers bestimmende Negativform (4) eingelegt wird, in der bei er­ höhtem Druck und unter Aushärtungsbedingungen des Kunst­ harzmaterials der Radkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Kernteil (1) mit einem vorgefertigten Prepreg (2; 2a, 2b) aus faserverstärktem, insbesondere hochtemperaturhärtendem, Kunstharz im wesentlichen wendel­ artig umwickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Prepreg (2; 2a, 2b) mit vorbestimmtem Harzüberschuß verwendet, in die Negativform (4) zusammen mit dem umwickelten Kernteil (10; 401a; 501b) mindestens ein Roving (11, 12) oder ein Gewebestreifen aus Fasermaterial eingelegt und unter stoffschlüssiger Verbin­ dung mit dem Prepreg ausgehärtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Rovings (11, 12) oder Gewebestreifen im wesentlichen tangential derart eingelegt werden, daß jeweils mindestens ein kreisringförmiger Teil­ bereich (401b) beider Seitenflächen des Radkörpers (400) davon bedeckt ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Negativform (4) zusammen mit dem umwickelten Kernteil (10) mindestens eine Lage aus vliesartigem Material oder eine Folie (11′, 12′) eingelegt und unter stoffschlüssiger Ver­ bindung mit dem Prepreg des Kernteils auf mindestens einen Bereich der Oberfläche des Radkörpers aufgepreßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Roving (11, 12) oder der Gewebestreifen bzw. das vliesartige Material oder die Folie (11′, 12′) nach dem Kriterium einer vorteilhaften Reibpaarung mit einem Felgenbremsgummi ausgewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Roving (11, 12) oder der Gewebestreifen Aramidfasern aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das vliesar­ tige Material oder die Folie (11′, 12′) vor dem Einlegen in die Negativform mit einer dekorativen und/oder eine In­ formation darstellenden Oberflächenstruktur versehen wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bil­ dung des Radkörpers (300′; 400; 500) mehrere Kernteile verwendet werden, ein Teil der Oberflächen der Kernteile mit Prepreg und ein weiterer Teil mindestens der freien Oberflächen mit einem Roving und/oder einer Gewebelage be­ deckt wird und in die Negativform (4) flüssiges Kunstharz injiziert wird, das in die Rovings und/oder Gewebelagen eindringt und gemeinsam mit dem Prepreg und unter stoff­ schlüssiger Verbindung mit diesem ausgehärtet wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß min­ destens als ein Kernteil ein Profilteil (1) aus Schaum­ kunststoff, insbesondere Schaum-Plexiglas, verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens als ein Kernteil ein Kunststoff-Hohlkörper (501c bis (501e) verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines eine Drahtreifenfelge aufweisenden Radkörpers (500) ein mit Prepreg umwickelter Innenring (501b) zusammen mit einem Außenring (501a), dessen Seitenwangen von einem im wesentlichen tangential verlaufenden Roving bedeckt sind, in die Negativform (4) eingebracht, in diese Kunstharz in­ jiziert, der Verbund ausgehärtet und der Außenring nach Entnahme des Verbundes aus der Negativform zwischen den durch die Injektion harzgetränkten und ausgehärteten Sei­ tenwangen radial nach außen geöffnet wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bil­ dung eines Drei- oder Mehrspeichenrades (400; 500) ein mit Prepreg umwickelter Felgen-Kern (401a; 501b) zusammen mit mindestens drei mit Prepregs umwickelten Speichen-Kernen (402a bis 402c; 502a bis 502c) in die Negativform einge­ legt und dort unter stoffschlüssiger Verbindung des Felgen-Prepregs mit den Speichen-Prepregs der Radkörper gebildet wird.

13. Verfahren nach einem der Vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rad­ körper (1) nach Entnahme aus der Negativform bei erhöhter Temperatur nachgehärtet wird.