DE69212100T2

DE69212100T2 - Dorn und Verfahren zur Herstellung eines harten rohrartigen Gegenstandes

Info

Publication number: DE69212100T2
Application number: DE69212100T
Authority: DE
Inventors: Mikhail Leydermann
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1991-10-08
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2012-09-23
Also published as: DE69212100D1; CA2077400A1; EP0536911A1; US5350139A; JPH06182748A; US5433902A; EP0536911B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dorn und ein Verfahren zur Gestaltung eines steifen, röhrenförmigen Gegenstands, der ein gerades Teilstück und ein gebogenes Teilstück aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen röhrenförmigen, keramischen Verbundgegenstand mit geraden und gebogenen Teilstücken, die im Verhältnis zueinander integral ausgebildet sind.

Allgemeiner Stand der Technik

Für die Herstellung steifer, röhrenförmiger Gegenstände werden Dorne verwendet. Die steifen, röhrenförmigen Gegenstände wurden bisher dadurch hergestellt, daß der Werkstoff, aus dem der röhrenförmige Gegenstand gestaltet wird, um den Dorn positioniert wurde, und wobei der Werkstoff danach so gehärtet wurde, daß er einen steifen Zustand annahm. Nachdem der röhrenförmige Gegenstand steif geworden ist, wurde der Dorn aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands entfernt.
Die Entfernung kann dadurch verwirklicht werden, daß der Dorn aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands geschoben wird. Dieses Verfahren ist dann nützlich, wenn der röhrenförmige Gegenstand keine komplexe Form aufweist. Der Dorn kann zum Beispiel dann aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands geschoben werden, wenn der röhrenförmige Gegenstand gerade ist oder wenn er mit einem konstanten Krümmungsradius gebogen ist.
Ein herkömmlicher Dorn ist einteilig und weist eine äußere Form auf, die der Form des Inneren des röhrenförmigen Gegenstands entspricht. Bisher war es schwierig einen einzigen herkömmlichen Dorn für die Gestaltung eines steifen, röhrenförmigen Gegenstands zu verwenden, der sowohl ein gerades Teilstück als auch ein gebogenes Teilstück aufweist. Wenn der steife, röhrenförmige Gegenstand eine derartige Form hat, ist es schwierig, den steifen, röhrenförmigen Gegenstand von dem Dorn zu entfernen. Die Verbindung aus geraden und gebogenen Teilstücken verhindert es, daß der Dorn aus dem Inneren des steifen, röhrenförmigen Gegenstands geschoben werden kann. Somit können steife, röhrenförmige Gegenstände mit geraden und gebogenen Teilstücken nicht durch einen einzigen herkömmlichen Dorn erzeugt werden.
Für die Herstellung eines röhrenförmigen Gegenstands mit einem geraden Teilstück und mit einem gebogenen Teilstück durch einen herkömmlichen Dorn, kann der Gegenstand unter Verwendung von mehr als einem Dorn erzeugt werden, wobei ein Dorn für die Gestaltung des geraden Teilstücks eingesetzt wird, während der andere Dorn für die Gestaltung des gebogenen Teilstücks verwendet wird. Danach werden die durch die getrennten Dorne gebildeten röhrenförmigen Segmente miteinander verbunden, so daß der gewünschte röhrenförmige Gegenstand erzeugt wird.
Steife, röhrenförmige Gegenstände mit geraden und gebogenen Teilstücken können durch fortspülbare Dorne erzeugte werden. In diesem Fall kann der Dorn durch Auflösen des Dorns durch Dampf aus dem Inneren des steifen, röhrenförmigen Gegenstands entfernt werden. Derartige Dorne werden von Templeton Industries, Inc., North Chicago, Illinois, vertrieben. Der Nachteil dieser fortspülbaren Dorne liegt jedoch darin, daß die Dorne nicht noch einmal verwendet werden können, und wobei ein aufgelöstes Nebenprodukt zurückbleibt, das auf umweltverträgliche Weise entsorgt werden muß.
Das vorstehende Problem bezüglich der Bereitstellung eines wiederverwendbaren Dorns wird durch das Patent FR-A-2064688 beseitigt, in dem eine Vorrichtung zur Herstellung hohler Gegenstände offenbart wird, wobei die Vorrichtung ein biegsames Kabel, einen Positionierungskopf und eine erste Komponente umfaßt. Der Positionierungskopf befindet sich an einem Ende des biegsamen Kabels und die erste Komponente befindet sich an dem anderen Ende. Zwischen dem Positionierungskopf und der Komponente befindet sich eine Mehrzahl gelochter Platten, die durch ein Halteelement koaxial über dem Kabel angeordnet sind. Das Halteelement ist mit Flanschen versehen, die benachbarte Platten miteinander verbinden. In diesem Patent sind die gelochten Platten durch das Halteelement mit Flanschen miteinander verbunden. In WO-A-85/04604 wird ein Spritzkern für Rohrbelüftungen offenbart. Der Spritzkern umfaßt eine Mehrzahl keilförmiger Segmente, die als Kette miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung durch pilzförmige Vorsprünge unterstützt wird. Die keilförmigen Elemente werden durch konische Zentrierstifte fixiert und weisen eine oder mehrere Bohrungen auf, durch die Metallkabel eingeführt werden. An den entgegengesetzten Enden der Metallkabel befinden sich Befestigungselemente.
Somit sind in diesen beiden dem Stand der Technik entsprechenden Offenbarungen alle formgebenden Elemente miteinander verbunden, und sie werden alle gleichzeitig aus dem Inneren des geformten Gegenstands entfernt. Die Notwendigkeit der gleichzeitigen und gemeinsamen Entfernung aller formgebender Elemente schränkt die Art der Gegenstände ein, die unter Verwendung der offenbarten Vorrichtungen erzeugt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu beseitigen und einen Dorn vorzusehen, der zum Formen röhrenförmiger Gegenstände mit einer Mehrzahl von Formen verwendet werden kann, wobei diese Gegenstände etwa enge Biegungswinkel aufweisen können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfüllt die obengenannte Aufgabe durch einen Dorn gemäß der Definition aus Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß der Definition aus Anspruch 6.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
Die vorliegende Erfindung überwindet das obengenannte Problem des Trennens eines Dorns von einem steifen, röhrenförmigen Gegenstand mit einem geraden Teilstück und mit einem gebogenen Teilstück. Der erfindungsgemäße neuartige Dorn und das erfindungsgemäße neuartige Verfahren sorgen für eine einfache Entfernung des Dorns aus dem röhrenförmigen Gegenstand, ohne daß der Dorn für die Entfernung zerstört werden muß. Somit ist der Dorn wiederverwendbar. Ferner kann ein röhrenförmiger Gegenstand hergestellt werden, dessen geraden und gebogenen Teilstücke im Verhältnis zueinander integral ausgebildet sind. Zum einen muß der Dorn somit für die Entfernung nicht mehr zerstört werden und zum anderen müssen die geraden und gebogenen röhrenförmigen Teilstücke nicht mehr einzeln bzw. getrennt hergestellt und dann zu dem Endprodukt des röhrenförmigen Gegenstands miteinander verbunden werden.
Die obengenannten neuartigen Merkmale, Vorteile und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den Zeichnungen und der genauen Beschreibung der Erfindung genauer dargestellt und beschrieben, wobei die gleichen Bezugsziffern für die Bezeichnung gleicher Teile verwendet werden. Hiermit wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen und die Beschreibung ausschließlich Veranschaulichungszwecken dienen. Dabei können sie nicht so ausgelegt werden, daß sie den Umfang der vorliegenden Erfindung unzulässig einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Figur 1 eine Perspektivansicht eines steifen, keramischen Verbundgegenstands gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Dorns;
Figur 3 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Dorns;
Figur 4 eine Endansicht eines keilförmigen Dornsegments gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine Querschnittsansicht des Dornsegments aus Figur 4 entlang den Linien 5-5;
Figur 6 eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines erfindungsgemäßen Dorns; und
Figur 7 eine Skizze eines erfindungsgemäßen röhrenförmigen Gegenstands.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung

Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird aus Gründen der Deutlichkeit eine bestimmte Terminologie verwendet. Hiermit wird jedoch festgestellt, daß jeder dabei ausgewählte spezifische Begriff alle technischen Äquivalente umfaßt, die die gleiche Funktionsfähigkeit aufweisen.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung kann ein röhrenförmiger Gegenstand hergestellt werden, der integral ausgebildete gerade und gebogene Teilstücke umfaßt. In Figur 1 ist ein Beispiel eines derartigen röhrenförmigen Gegenstands dargestellt. Der röhrenförmige Gegenstand 10 umfaßt ein erstes gerades Teilstück 12, ein zweites gerades Teilstück 14 und ein gebogenes Teilstück 16. Das gebogene Teilstück 16 befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten geraden Teilstück 12 und 14, wobei es integral mit diesen ausgebildet ist. Das heißt, der röhrenförmige Gegenstand wird aus einem Stück gestaltet und nicht aus drei einzelnen Teilen, die später miteinander verbunden werden.
Der röhrenförmige Gegenstand 10 kann an dem in der Figur 2 dargestellten Dorn 18 hergestellt werden. Der Dorn 18 umfaßt eine Mehrzahl formgebender Elemente 20 sowie eine Einrichtung 22 zum Halten der formgebenden Elemente. Die formgebenden Elemente 20 umfassen gerade Teilstücke 24< 25 und ein gebogenes Teilstück 26. Der Begriff "gebogen" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß das Teilstück eine Biegung aufweist, wobei diese Biegung nicht unbedingt einen konstanten Radius aufweisen muß.
Gemäß den Darstellungen aus den Figuren 2, 3 und 6 befinden sich die geraden Teilstücke 24 und 25 sowie das gebogene Teilstück 26 auf der Halteeinrichtung 22. Die geraden und gebogenen Teilstücke 24, 25 und 26 sind so auf der Halteeinrichtung angeordnet, daß diese Teilstücke von der Halteeinrichtung 22 geschoben werden können.
Die Halteeinrichtung 22 kann eine Mehrzahl miteinander verbindbarer Elemente umfassen. Wie dies in den Figuren 3 und 6 am besten dargestellt ist, umfassen die miteinander verbindbaren Elemente vorzugsweise eine Mehrzahl gerader bzw. gebogener Stangen 46 und 48. Die geraden und gebogenen Stangen 46 und 48 können an den aneinandergrenzenden Enden 50 miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Dies kann zum Beispiel durch die Bereitstellung zusammenpassender Gewinde an den geraden und gebogenen Stangen 46 bzw. 48 verwirklicht werden. An den Stangen, die die abschließenden Enden des Dorns definieren, können Gewinde 52 zur Aufnahme einer Mutter 33 vorgesehen werden.
Jedes gerade Teilstück 24, 25 des Dorns 18 weist mindestens ein gerades Segment 28 auf. Das gebogene Teilstück 26 des Dorns 18 umfaßt eine Mehrzahl trennbarer Segmente, und zwar vorzugsweise trennende, keilförmige Segmente 30. Der Begriff "trennend" bedeutet hierin, daß die Segment körperlich nicht miteinander verbunden sind. Die Mutter 33 kann dafür verwendet werden, die geraden und keilförmigen Segmente 28 und 30 an der Halteeinrichtung 22 zu befestigen.
Die Anzahl der in den geraden Teilstücken 24 und 25 sowie in dem gebogenen Teilstück 26 verwendeten trennenden Segmente ist wählbar. Der Erfinder hat festgestellt, daß allgemein eine Wechselbeziehung zwischen der Anzahl der verwendeten Segmente und der Einfachheit der Entfernung besteht. Das heißt, umso mehr Segmente verwendet werden, desto leichter kann jedes Segment von dem steifen, röhrenförmigen Gegenstand entfernt werden, wobei dies inbesondere auf dem gebogenen Teilstück gilt. Eine höhere Anzahl von Segmenten an dem gebogenen Teilstück des Dorns sorgt ferner für eine genauere Krümmung für einen steifen, röhrenförmigen Gegenstand, der dort herum gestaltet wird. Der Erfinder hat für die Herstellung eines U- förmigen Röhrengegenstands mit einem gebogenen Teilstück mit einer Biegung von 180º und mit einem runden Querschnitt mit einem Innendurchmesser von 4,5 Inch (11,4 cm) festgestellt, daß ein solcher Gegenstand in geeigneter Weise aus einem Dorn mit 14 keilförmigen Segmenten entlang dem gebogenen Teilstück 26 und mit einem geraden Segment 28 an jedem geraden Teilstück 24, 25 des U-förmigen Dorns hergestellt werden kann.
In Figur 5 sind die keilförmigen Segmente 30 im Querschnitt dargestellt. Gemäß der Darstellung aus Figur 5 umfaßt das keilförmige Segment 30 eine Bahn 34 und eine Ummantelung 35, die senkrecht zu der Bahn 34 angeordnet ist. Die Bahn 34 schneidet die Ummantelung 35 in der Mitte. Die Ummantelung 35 erstreckt sich lateral von der Bahn 34, und wobei sich deren Querschnittsfläche von der Seite 36 (die die innere Biegung des gebogenen Teilstücks 16 definiert) zu der Seite 38 (die die äußere Biegung des gebogenen Teilstücks 26 definiert) erhöht. An jedem Dornsegment kann eine Einrichtung 37 zur Ausrichtung benachbarter Segmente verwendet werden. Diese Einrichtung kann in Form eines Ansatzes 39 vorgesehen sein, der lateral von der Ummantelung 35 vorsteht.
Zur Erleichterung des Zusammenbaus und des Auseinanderbaus des Dorns 18 kann eine Einrichtung 40 zum Greifen jedes Segments vorgesehen werden. Die Greifeinrichtung 40 kann zum Beispiel in Form von Öffnungen 42 auf der Bahn 34 vorgesehen sein, wie dies in den Figuren 2 und 4 am besten dargestellt ist. Die Öffnungen 42 weisen vorzugsweise eine Größe auf, die es ermöglicht, daß die Finger einer Person bzw. ein Werkzeug durch die Öffnungen eingeführt werden können, so daß das gerade bzw. keilförmige Segment gegriffen und von der Halteeinrichtung 22 geschoben werden kann.
An jedem Dornsegment befindet sich eine zentrale Öffnung 44 zur Aufnahme der Halteeinrichtung 22. Gemäß der Darstellung aus Figur 4 kann die zentrale Öffnung 44 kreisförmig sein, so daß sie der Querschnittsform der stangen 46 und 48 entspricht. Die zentrale Öffnung 44 kann eine längliche Form aufweisen, um die Entfernung der Dornsegmente aus der Halteeinrichtung 22 zu erleichtern. Die Öffnung 44 weist vorzugsweise eine Größe auf, die ein gewisses Spiel zwischen den Dornsegmenten und den Stangen 46 und 48 vorsieht, so daß die Segmente leichter entfernt werden können.
Die formgebenden Elemente des Dorns werden vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Aluminium besitzt Wärmeausdehnungskoeffizienten, die eine einfachere Entfernung der formgebenden Elemente des Dorns aus dem röhrenförmigen Gegenstand ermöglichen, der während der Gestaltung des Gegenstands Erhitzung und Abkühlung ausgesetzt wurde.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können steife, röhrenförmige Gegenstände hergestellt werden, die integral ausgebildete gerade und gebogene Teilstücke aufweisen. Das Verfahren umfaßt zwei Schritte: Gestalten eines steifen, röhrenförmigen Gegenstands an einem Dorn; und Entfernen des Dorns aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands. Der erste Schritt wird durch die Bereitstellung eines Dorns und das Formen des röhrenförmigen Gegenstands um den Dorn verwirklicht. Ein Dorn kann durch den Zusammenbau einer Halteeinrichtung und die Befestigung einer Mehrzahl formgebender Elemente an der Halteeinrichtung vorgesehen werden. Die Halteeinrichtung kann durch die Verbindung einer Mehrzahl miteinander eingreifbarer Elemente zusammengebaut werden, wie etwa von miteinander eingreifbaren geraden und gebogenen Stangen 46 und 48. Die formgebenden Elemente können durch Schieben der formgebenden Elemente auf die Halteeinrichtung und durch Befestigung der Elemente an der Halteeinrichtung durch geeignete Mittel, wie etwa durch eine Gewindemutter 33, an der Halteeinrichtung befestigt werden.
Der röhrenförmige Gegenstand kann dadurch um den zusammengebauten Dorn geformt werden, daß ein härtbarer Werkstoff über der Oberfläche des Dorns positioniert wird.. Nach dem der härtbare Werktoff hart bzw. steif geworden ist, wird ein röhrenförmiger Gegenstand gebildet, der integrale gerade und gebogene Teilstücke aufweist. Danach muß der Dorn aus dem röhrenförmigen Gegenstand entfernt werden.
Ein Dorn kann aus dem Inneren eines röhrenförmigen Gegenstands dadurch entfernt werden, daß die Mehrzahl der formgebenden Elemente 20 von der Halteeinrichtung 22 entfernt wird. Die formgebenden Elemente des Dorns werden trennend von der Halteeinrichtung 22 geschoben, wie dies in Figur 3 dargestellt ist.
Die Halteeinrichtung 22 kann aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands durch den Auseinanderbau der miteinander verbundenen geraden und gebogenen Teile entfernt werden. Dies kann bei der Verwendung der geraden und gebogenen Stangen 46 und 48 zum Beispiel dadurch verwirklicht werden, daß eine Stange von der anderen losgeschraubt werden kann. Gemäß der Darstellung aus Figur 6 können aneinandergrenzende Enden 50 der Stangen 46 und 48 zusammengeschraubt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, daß alle formgebenden Elemente von der Halteeinrichtung geschoben werden können. Wenn zum Beispiel ein J-förmiger Gegenstand hergestellt werden soll, bei dem das gebogene Teilstück einen konstanten Biegungsradius aufweist, so kann der Dorn dadurch von dem steifen, röhrenförmigen Gegenstand entfernt werden, daß eine der folgenden Einrichtungen von der Halteeinrichtung geschoben wird: (1) die formgebenden Elemente des geraden Teilstücks; oder (2) die formgebenden Elemente des gebogenen Teilstücks. Das gerade bzw. das gebogene Teilstück, das nicht Element für Element von der Halteeinrichtung geschoben wird, kann als ganzes aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands entfernt werden.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Dorns und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vielzahl röhrenförmiger Gegenstände mit einer unbenannten Zahl von Formen erzeugt werden. Zum Beispiel können U-förmige, schlangenförmige und spiralförmige röhrenartige Gegenstände gestaltet werden. Die durch die vorliegende Erfindung hergestellten röhrenförmigen Gegenstände können eine konstante Umfangsfläche aufweisen, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, oder einen unterschiedlichen Umfang, wie etwa bei einem homförmigen Gegenstand. Die Erfindung kann somit nicht auf eine bestimmte hierin offenbarte Form eingeschränkt werden, sondern sie umfaßt alle röhrenförmigen Gegenstände, die es ermöglichen, daß die formgebenden Elemente des Dorns aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands geschoben werden können.
Wenn der zu gestaltende röhrenförmige Gegenstand ein verhältnismäßig kurzes gerades oder gebogenes Teilstück aufweist, ist es möglich für die Gestaltung des röhrenförmigen Gegenstands einen einzigen herkömmlichen Dorn zu verwenden. In diesem Fall können der herkömmliche Dorn und der röhrenförmige Gegenstand trennbar sein, wobei jedoch weiterhin die Möglichkeit besteht, daß der röhrenförmige Gegenstand bei der Trennung beschädigt werden kann. Die vorstehende Kante des kurzen Teilstücks des Dorns kann das Innere des röhrenförmigen Gegenstands verformen bzw. aushöhlen, wenn der Dorn aus dem Inneren geschoben wird. Die vorliegende Erfindung umfaßt somit nicht die Gestaltung der röhrenförmigen Gegenstände, die ansonsten auf geeignete Weise durch einen einzigen herkömmlichen Dorn hergestellt werden können, und wobei sich die Begriffe "gerades Teilstück" und "gebogenes Teilstück" hierin nur auf die Teilstücke des röhrenförmigen Gegenstands und des Dorns beziehen, die Längen aufweisen, die für die vorliegende Erfindung strukturell und mechanisch von Bedeutung sind.
Es wird davon ausgegangen, daß der erfindungsgemäße Dorn und das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung röhrenförmiger, faserartiger Verbundgegenstände geeignet sind Die röhrenförmigen Gegenstände können zum Beispiel aus Keramikfasern, Fiberglas, Kohlefasern, Polyamidfasern und dergleichen hergestellt werden&sub0; Die Fasern werden mit einem härtbaren Werkstoff überzogen, wie etwa mit einem Harz, einem Klebstoff oder einem Bindemittel. Der erfindungsgemäße Dorn und das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich zwar für die Herstellung faserartiger Verbundgegenstände, jedoch ist es in Übereinstimmung mit dem Umfang der vorliegenden Erfindung auch möglich, nur einen härtbaren Werkstoff ohne Faserverstärkung zu verwenden. Dabei kann jeder härtbare Werkstoff verwendet werden, der einen steifen röhrenförmigen Gegenstand bildet, der durch das erfindungsgemäße Verfahren von dem Dorn entfernt werden kann.
Ein bestimmter faserartiger, röhrenförmiger Verbundgegenstand, der durch den erfindungsgemäßen Dorn und das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden kann, umfaßt integral ausgebildete gerade und gebogene Teilstücke und eine Schicht aus Keramikfasern, einen ersten Überzug einer kohlenstoffhaltigen Matrix und einen zweiten Überzug aus Siliziumkarbid. Ein diese Elemente umfassender keramischer, röhrenförmiger Verbundgegenstand kann bei Temperaturen von bis zu 1250ºC in Korrosionsumgebungen verwendet werden, wie etwa in Industrieheizöfen und Aluminiumschmelzöfen. In der U.S. Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 07/747.647, die unter dem Titel "High Temperature Composite Ceramic" am 20. August 1991 eingereicht wurde, werden keramische Verbundgegenstände sowie deren Einsatz in derartigen Umgebungen offenbart. Die Offenbarung dieses Patents ist hierin durch Verweis enthalten.
Die durch den erfindungsgemäßen Dorn und das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren röhrenförmigen, keramischen Verbundgegenstände umfassen Keramikoxidfasern, einen ersten Überzug, der die Keramikoxidfasern wenigstens teilweise bedeckt, und einen zweiten Überzug, der den ersten Überzug wenigstens teilweise bedeckt. Der erste Überzug umfaßt eine kohlenstoffhaltige Matrix. Der zweite Überzug umfaßt Siliziumkarbid. Gemäß der Offenbarung in der U.S. Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 07/747.647, die unter dem Titel "High Temperature Ceramic Composite" am 20. August 1991 eingereicht wurde, können zusätzlich dazu Bornitridteilchen in Kontakt mit der kohlenstoffhaltigen Matrix gebracht werden (vorzugsweise sind die Teilchen darin eingebettet). Die Bornitridteilchen weisen eine Teilchengröße von etwa 0,5 bis 30 Mikrometern auf, und wobei sie in einem Vorläufer der kohlenstoffhaltigen Matrix mit etwa 0,2 bis 15 Gewichtsprozent auf der Basis des Gesamtgewichts des röhrenförmigen Verbundgegenstands eingeschlossen sind.
Der Begriff "kohlenstoffhaltig" bedeutet hierin, daß im wesentlichen der gesamte in dem keramischen Gegenstand vorhandene Kohlenstoff amorph ist. Die kohlenstoffhaltige Matrix weist in bezug auf eine einzelne Faser normalerweise eine Dicke im Bereich von mehr als 0 bis 1 Mikrometer auf. Vorzugsweise weist die kohlenstoffhaltige Matrix eine Dicke im Bereich von mehr als 0 bis etwa 50 Nanometern auf. Die minimale Dicke ist die Dicke, die dafür erforderlich ist, einen versteiften Gegenstand vorzusehen, der sich zur Herstellung des erfindungsgemäßen röhrenförmigen, keramischen Gegenstands eignet. Dicken von mehr als etwa 1 Mikrometer können auch nützlich sein, wobei der röhrenförmige Gegenstand dadurch jedoch keine wesentliche Verbeserung erfährt, und wobei derartige Dicken unwirtschaftlich sein können.
Ein bestimmter Abschnitt des freiliegenden Oberflächenbereichs der Keramikoxidfasern kann überzogen werden. Der Ausdruck "überziehbarer Oberflächenbereich" bezieht sich auf den Abschnitt des freiliegenden Oberflächenbereichs der Fasern, der überzogen werden kann. Zum Beispiel umfaßt der Oberflächenbereich einer Faser, der nicht überzogen werden kann, den Bereich, der sich aufgrund des Flechtens, des Webens, des Strickens oder Umwickelns der Faserkonfiguration im Kontakt mit sich selbst oder mit anderen Fasern befindet.
Ein bestimmter Abschnitt des freiliegenden Oberflächenbereichs der Keramikoxidfasern, der den ersten Überzug aufweist, kann noch einmal überzogen werden. Der Ausdruck "überziehbarer bzw. noch einmal überziehbarer Bereich" bezieht sich auf den Abschnitt der offenliegenden Oberfläche der Keramikoxidfasern mit dem darauf befindlichen ersten Überzug, der noch einmal überzogen werden kann (d.h. die Summe des freiliegenden Oberflächenbereichs des ersten Überzugs, der überzogen werden kann, und der verbleibende freiliegende Oberflächenbereich der Keramikoxidfasern, der überzogen werden konnte, jedoch nicht mit dem ersten Überzug bedeckt worden ist).
Im allgemeinen bedeckt der erste Überzug mindestens etwa 1 Prozent der überziehbaren Oberfläche, wobei der zweite Überzug mindestens etwa 50 Prozent der überziehbaren Oberfläche bedeckt.
Vorzugsweise bedeckt der erste Überzug mindestens 90 Prozent der überziehbaren Oberfläche, wobei der zweite Überzug mindestens etwa 90 Prozent der noch einmal überziehbaren Oberfläche bedeckt. Darüber hinaus bevorzugt wird der Fall, wenn der erste Überzug etwa 100 Prozent der überziehbaren Oberfläche bedeckt, wobei der zweite Überzug etwa 100 Prozent der noch einmal überziehbaren Oberfläche bedeckt.
Vorzugsweise sind die Keramikoxidfasern auf der Basis des Gesamtgewichts des Verbundgegenstands im Bereich von etwa 20 bis etwa 50 Gewichtsprozent (besser 25 bis 35 Gewichtsprozent) vorhanden, wobei die kohlenstoffhaltige Matrix im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 20 Gewichtsprozent (besser 0,5 bis 6 Gewichtsprozent) vorhanden ist, und wobei das Siliziumkarbid im Bereich von 50 bis 75 Gewichtsprozent (besser 60 bis 75 Gewichtsprozent) vorhanden ist.
Der röhrenförmige Verbundgegenstand umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl von Keramikoxidfasern, wie zum Beispiel ein Garn, das eine Mehrzahl einzelner Keramikoxidfasern umfaßt. Beispiele für Keramikoxidfasern sind Aluminiumoxidfasern, Aluminosilikatfasern und Aluminoborosilikatfasern. Aluminoborosilikatfasern werden gegenüber den anderen Fasern bevorzugt. Mischungen bzw. Verbindungen dieser Fasern können zur Gestaltung eines steifen, röhrenförmigen Gegenstands verwendet werden. Die bevorzugten Keramikoxidfasern sind polykristallin bzw. amorph und polykristallin.
Aluminiumoxidfasern, Aluminosilikatfasern und Borosilikatfasern sind im Fach bekannt. Aluminiumoxidfasern werden in dem U.S. Patent US-A-4.954.462 an Wood u.a. offenbart. Aluminosilikatfasern werden in dem U.S. Patent US-A-4.047.965 an Karst u.a. offenbart. Bevorzugte Aluminosilikatfasern weisen auf der Basis des Gesamtoxidanteils der Faser einen Aluminiumoxidanteil im Bereich von etwa 67 bis 77 Gewichtsprozent auf sowie einen Siliziumoxidanteil im Bereich von etwa 23 bis 33 Gewichtsprozent. Aluminoborosilikatfasern werden in dem U.S. Patent US-A-3.795.524 an Sowman offenbart. Geeignete Aluminoborosilikatfasern weisen vorzugsweise ein Aluminiumoxid-Boroxid-Molverhältnis im Bereich von 9:2 bis 3:1,5 auf sowie einen Siliziumoxidanteil im Bereich von über Null bis etwa 65 Gewichtsprozent auf der Basis des Gesamtoxidanteils der Faser. Die Offenbarungen der U.S. Patente US-A-4.954.462, US-A-4.047.965 und US-A-3.795.524 sind hierin durch Verweis enthalten.
Die Keramikoxidfasern weisen vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von etwa 1 bis etwa 50 Mikrometern auf. Ein Faserdurchmesser im Bereich von etwa 10 bis etwa 25 Mikrometern wird darüber hinaus bevorzugt. Der Querschnitt der Fasern kann rund oder elliptisch sein.
Normalerweise werden einzelne Keramikoxidfasern zur Gestaltung eines Garns zusammengefaßt. Im allgemeinen weist das Keramikoxidgarn einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,2 mm bis etwa 1,5 mm auf. Diese Garne umfassen kennzeichnenderweise etwa 780 bis etwa 7800 einzelne Keramikoxidfasern. Vorzugsweise umfaßt das Garn etwa 1560 bis etwa 4680 einzelne Fasern. Vorzugsweise wird das Keramikoxidgarn gezwimt, da diese Konstruktion eine höhere Festigkeit aufweist als ungezwirnte Garne.
Geeignete Aluminiumoxidgarne sind im Handel von 3M, St. Paul, Minnesota, erhältlich, wobei die Garne unter dem Warenzeichen NEXTEL 610 CERAMIC FIBERS vertrieben werden. Aluminiumborosilikatfasern sind ebenfalls von 3M erhältlich und werden unter den Warenzeichen NEXTEL 312 CERAMIC FIBERS und NEXTEL 440 CERAMIC FIBERS vertrieben.
Bei dem organischen Harz kann es sich um jedes geeignete organische Harz handeln, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verträglich ist und das carbonisiert werden kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem organischen Harz um ein Phenolharz. Der Begriff "Phenolharz" beschreibt eine Vielzahl von Harzerzeugnissen, die sich aus dem Reaktionsprodukt von Phenolen mit Aldehyden ergeben. Phenolharze umfassen zum Beispiel säurekatalysierte Phenolharze und basenkatalysierte Phenolharze. Phenolharze sind zum Beispiel unter den Handelsbezeichnungen DURITE-SC-1008 von Borden Chemical, Columbus, Ohio, und BKUA-2370-UCAR (Phenolharzlösung auf Wasserbasis) von Union Carbide, Danbury, Connecticut, erhältlich.
Das organische Harz kann durch herkömmliche Überzugstechniken auf die Fasern aufgetragen werden, wie etwa durch Bürstenüberzug, Gießüberzug, Tauchüberzug, Walzenbeschichtung, Spritzüberzug, usw.
Für einen leichteren Überzug der Fasern mit dem organischen Harz wird die Viskosität des Harzes für gewöhnlich durch den Zusatz eines organischen Lösemittels verringert, wie zum Beispiel durch Aceton oder Methanol. Möglich ist auch ein Zusatz von Wasser zu der Phenolharzlösung auf Wasserbasis.
Das organische Harz wird vor dem Härten vorzugsweise getrocknet (Lösemittel werden entzogen). Das organische Harz kann durch im Fach bekannte Techniken getrocknet werden, wie zum Beispiel durch Lufttrocknen, Erhitzen, usw. Der Dorn kann aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands entfernt werden, nachdem das organische Harz getrocknet ist. Die Entfernung des Dorns kann durch die vorstehend beschriebenen Schritte erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Entfernung nach dem Härten des organischen Harzes. Das organische Harz kann unter Verwendung herkömmlicher Techniken gehärtet werden, wie etwa durch Erhitzen.
Es wird bevorzugt, daß die Entfernung des Dorns aus dem Inneren des röhrenförmigen Gegenstands vor der Karbonisierung des organischen Harzes erfolgt. Das gehärtete organische Harz wird durch herkömmliche Techniken karbonisiert, wie etwa durch Erhitzen des versteiften Gegenstands in einer luftleeren Kammer bei einer Temperatur und über einen Zeitraum, die zum Karbonisieren des gehärteten organischen Harzes ausreichen. Das Erhitzen kann zum Beispiel durch Heizwiderstände oder Hochfrequenzerwärmung erfolgen. Eine nichtoxidierende Atmosphäre stellt eine geeignete Karbonisieratmosphäre dar. Diese Atmosphäre kann zum Beispiel durch Evakuieren einer Ofenkammer erzeugt werden, wobei ein nichtoxidierendes Gas (z.B. ein Reduktionsgas, wie etwa H&sub2;; ein neutrales Gas, wie etwa N&sub2;; oder eine Kombination dieser) durch eine teilweise luftleer gemachte Ofenkammer strömt, oder wobei ein nichtoxidierendes Gas durch eine nicht luftleer gemachte Ofenkammer (d.h. eine Ofenatmosphäre mit Atmosphärendruck oder einem Druck oberhalb des Atmosphärendrucks) geblasen wird.
Das gehärtete Harz wird kennzeichnenderweise dadurch karbonisiert, daß es bei einem Druck von etwa 5 bis etwa 200 Torr (vorzugsweise etwa 5 bis etwa 100 Torr) bei einer Temperatur von etwa 200 bis etwa 1000ºC (vorzugsweise etwa 250 bis 500ºC) über einen Zeitraum von etwa 10 Minuten bis etwa 2 Stunden erhitzt wird.
Vorzugsweise wird der versteifte Gegenstand gemäß dem folgenden Ablaufplan erhitzt:
Zimmertemperatur bis etwa 250ºC bei etwa 5 bis etwa 35ºC/Minute (vorzugsweise bei etwa 5 bis 15ºC/Minute);
250 bis etwa 450ºC bei etwa 5 bis 15ºC/Minute (vorzugsweise bei etwa 5 bis 10ºC/Minute);
450 bis etwa 1000ºC bei etwa 35ºC/Minute (vorzugsweise etwa 20 bis etwa 35ºC/Minute).
Der bevorzugte Gasdurchsatz ist von der Größe der Ofenkammer abhängig. Bei einer Ofenkammer-Quarzröhre mit einer Länge von 59 cm (22 Inch) und einem Durchmesser von 61 cm (24 Inch) liegt der bevorzugte Gasdurchsatz zum Beispiel im Bereich von etwa 6 bis etwa 12 Litern pro Minute.
Das karbonisierte Harz kann mit Siliziumkarbid überzogen werden, wie zum Beispiel durch chemischen Dampfauftrag. Derartige Auftrageverfahren sind im Fach bekannt und umfassen zum Beispiel das in dem U.S. Patent US-A-4.980.202 an Brennen u.a. offenbarte Verfahren, wobei die Offenbarung dieses Verfahrens hierin durch Verweis enthalten ist.
Zu den geeigneten handelsüblichen Siliziumkarbidvorläufern gehören zum Beispiel Dimethyldichlorsilan, das auch als "DDS" bekannt ist, und Methyltrichlorsilan, das auch als "MTS" bekannt ist.
Kennzeichnenderweise wird der versteifte, röhrenförmige Gegenstand, der Keramikoxidfasern und gehärtetes organisches Harz umfaßt, in einer chemischen Bedanpfungskammer plaziert (z.B. einer Quarzkammer), die danach luftleer gemacht wird. Während ein Reduktionsgas oder ein Inertgas durch die luftleer gemachte Kammer strömt, wird der Ofen auf die gewünschte Karbonisiertemperatur erhitzt (z.B. induktiv oder durch Widerstände). Danach wird Siliziumkarbid über dem wenigstens teilweise karbonisierten organischen Harz dadurch aufgetragen, daß ein Siliziumvorläufer in die Kammer induziert wird. Kennzeichnenderweise wird ein Siliziumkarbidvorläufer durch Blasen eines nichtoxidierenden Gases durch einen geeigneten Siliziumkarbidvorläufer in die Kammer eingeführt oder durch unabhängige bzw. getrennte Einführung eines gasförmigen Siliziumkarbidvorläufers über eine separate Gasleitung, und wobei die Kammer auf einen Druck im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 Torr evakuiert wird. Die bevorzugten Durchsätze des Siliziumkarbidvorläufers und des nichtoxidierenden Gases sind von der Größe der Ofenkammer abhängig. Bei einer Quarzröhre mit einer Länge von 59 cm (22 Inch) und einem Durchmesser von 61 cm (24 Inch) liegen die bevorzugten Durchsätze für das nichtoxidierende Gas im Bereich von etwa 0,15 bis 20 Litern pro Minute und für den Siliziumkarbidvorläufer im Bereich von etwa 6 bis 12 Litern pro Minute.
Die Zeit, die für die Erzeugung eines keramischen Verbundgegenstands mit 50 bis 75 Gewichtsprozent Siliziumkarbid erforderlich ist, liegt abhängig von der Größe des röhrenförmigen Gegenstands im Bereich von etwa 4 bis etwa 30 Stunden oder darüber. Die Auftragetemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 900 bis etwa 1000ºC.
Ein Verbundgegenstand mit etwa 50 Gewichtsprozent Siliziumkarbid besitzt normalerweise eine höhere Festigkeit und Härte als ein Verbundgegenstand mit weniger als 50 Gewichtsprozent Siliziumkarbid. Die Festigkeit des Verbundgegenstand nimmt zwar bei höheren Siliziumkarbidmengen zu, wobei dieser Anstieg der Festigkeit im Verhältnis zu den höheren Verarbeitungskosten wirtschaftlich im allgemeinen jedoch nicht gerechtfertigt ist.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß sie die Herstellung eines gebogenen, röhrenförmigen, keramischen Verbundgegenstands mit verhältnismäßig enger Biegung ermöglicht. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Dorns kann ein röhrenförmiger, keramischer Verbundgegenstand erzeugt werden, der gemäß der Darstellung aus Figur 7 einen Biegungsradius R aufweist, der dem Außendurchmesser OD des röhrenförmigen Gegenstands entspricht. Wenn der keramische Verbundgegenstand U-förmig ist, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, so kann der Abstand zwischen den geraden Teilstücken 24 und 25 so gering sein, daß er dem zweifachen des Außendurchmessers der Röhre entspricht. Der Durchmesser D der Biegung beträgt somit nur 2 x OD.
Bisher war es schwierig, U-förmige Strahlungsbrennerröhren mit einem Radius R herzustellen, der dem Außendurchmesser der Röhre nahekommt. Zum Beispiel weist eine von der Kanthal Corporation, Bethel, Connecticut, hergestellte U-förmige Strahlungsbrennerröhre aus Metall einen Minimumradius Rmin auf, der dem 1,6-fachen des Außendurchmessers OD entspricht. Der minimale Abstand zwischen den geraden Teilstücken einer U- förmigen KANTHAL-Röhre liegt bei dem 3,2-fachen des Außendurchmessers OD. Im Vergleich dazu kann die vorliegende Erfindung gerade Teilstücke aufweisen, die nur durch einen Abstand des zweifachen Außendurchmessers OD getrennt sind. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Erzeugung engerer Biegungen, so daß die Röhre weniger Platz in Anspruch nimmt.
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in dem folgenden Beispiel näher veranschaulicht. Hiermit wird festgestellt, daß die bestimmten Bestandteile und Mengen aus diesem Beispiel sowie andere Bedingungen und Einzelheiten nicht so auszulegen sind, daß sie den Umfang der vorliegenden Erfindung in unzulässiger Weise einschränken.

Beispiel

Aus Aluminium wurde ein Dorn (der dem Dorn aus Figur 2 entspricht) hergestellt. Der erzeugte Dorn wies einen Außendurchmesser von 11,4 cm (4,5 Inch) auf. Der Dorn wurde zusammengesetzt, und an dem Dorn wurde eine Muffe mit einem Durchmesser von fünf Inch aus geflochtenen Keramikoxidfasern angebracht. Die Muffe wurde gemäß Auftrag von Intec Products, Inc., Anaheim, CA, hergestellt. Die Spezifikationen der Muffe lauteten wie folgt: NEXTEL-Garn 312, 900 Denier, Muffeninnendurchmesser 12,7 cm, 144 Träger, 8 Enden und 2,16 Pic je cm (5,5 Pic je Inch). Die Muffe wurde so geglättet und geformt, daß sie mit dem Dorn zusammenpaßte. Die überschüssige Muffe wurde an den Enden abgeschnitten.
Die Keramikfasermuffe wurde durch Auftragen einer verdünnten Lösung eines Phenolharzes auf Wasserbasis (BKUA-2370-UCAR von Union Carbide, Danbury, CT) verfestigt bzw. versteift. Das Phenolharz auf Wasserbasis (200 ml) wurde durch den Zusatz der Lösung auf Wasserbasis im Anlieferungszustand zu Methanol in einem Verhältnis von 1:5 verdünnt. Die verdünnte Lösung wurde während kontinuierlichem Drehen des Dorns auf die Muffe gegossen, um eine gleichmäßige Abdeckung zu gewährleisten. Die Röhre wurde über einen Zeitraum von etwa 40 Minuten bis etwa einer Stunde an der Luft getrocknet, bis kein Lösemittelgeruch mehr festgestellt werden konnte. Danach wurde die Röhre über einen Zeitraum von einer Stunde bei 210ºC in einem Ofen gehärtet. Dadurch ergab sich eine steife Röhre aus einem Verbundkeramikwerkstoff mit goldener Farbe.
Nach dem Härten der Harzschicht wurde der Dorn dadurch entfernt, daß die formgebenden Elemente des Dorns aus dem Inneren des röhrenförmigen, keramischen Verbundgegenstands geschoben wurden. Danach wurde die Röhre mit Siliziumkarbid von der Delta G Corporation, Sun Valley, Kalifornien, überzogen.
Für den Fachmann werden verschiedene Modifikationen und Abänderungen erkennbar, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Hiermit wird somit festgestellt, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die hierin ausgeführten veranschaulichenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern den Einschränkungen der Ausführungen in den Ansprüchen unterliegt.

Claims

1. Dorn (18), der sich zur Gestaltung eines steifen, röhrenförmigen, keramischen Verbundgegenstands (10) eignet, der ein gerades Teilstück (12, 14) und ein gebogenes Teilstück (16) aufweist, wobei der Dorn (18) folgendes umfaßt:

(a) eine Mehrzahl formgebender Elemente (20), die

(i) ein gerades Teilstück (24, 25) und ein gebogenes Teilstück (26) des Dorns (18) definieren; und die

(ii) erste und zweite abschließende formgebende Elemente (28) umfassen; und

(b) eine Einrichtung (22), die dazu dient, die formgebenden Elemente in einer ausgerichteten Position zu halten, wobei die Halteeinrichtung (22) im wesentlichen folgendes umfaßt:

(i) mindestens ein Element (46, 48), das einem geraden und gebogenen Weg folgt, so daß es entsprechend durch die formgebenden Elemente (20) des geraden Teilstücks (24, 25) und des gebogenen Teilstücks (26) des Dorns (18) verläuft; und

(ii) erste und zweite Befestigungseinrichtungen (52, 33), die an einem ersten bzw. zweiten Ende unmittelbar angrenzend an den ersten und zweiten abschließenden formgebenden Elementen (28) angeordnet sind, wobei die geraden (24, 25) und gebogenen (26) Teilstücke des Dorns (18) an dem mindestens einen Element (46, 48) angeordnet sind, das durch die geraden (24, 25) und gebogenen (26) Teilstücke des Dorns (18) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß alle formgebenden Elemente (20) der geraden (24, 25) und gebogenen (26) Teilstücke des Dorns (18) nach der Entfernung eines oder mehrerer der ersten und zweiten Befestigungseinrichtungen (52, 33) verschiebbar und trennend von dem mindestens einen Element (46, 48) entfernt werden können, nachdem der steife, röhrenförmige Gegenstand (10) um die geraden (24, 25) und gebogenen (26) Teilstücke des Dorns (18) gestaltet worden ist.

2. Dorn nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Element (46, 48) eine gerade Stange (46) und eine gebogene Stange (48) umfaßt, wobei die geraden (46) und die gebogenen (48) Stangen an aneinandergrenzenden Enden der geraden und gebogenen Stangen miteinander verbunden und voneinander getrennt werden können.

3. Dorn nach Anspruch 1, wobei das gerade Teilstück (24, 25) des Dorns (18) mindestens ein gerades Segment (28) umfaßt, und wobei das gebogene Teilstück (26) des Dorns (18) eine Mehrzahl keilförmiger Segmente (30) aufweist, wobei das gerade Segment bzw. die geraden Segmente (28) und jedes keilförmige Segment (30), verschiebbar an der Einrichtung (22) zum Halten der formgebenden Elemente (20) angeordnet sind.

4. Dorn nach Anspruch 1, wobei der Dorn (18) U-förmig ist und erste und zweite gerade Teilstücke (24, 25) aufweist, wobei sich das gebogene Teilstück (26) des Dorns zwischen den ersten und zweiten geraden Teilstücken (24, 25) befindet, wobei das erste und das zweite gerade Teilstück (24, 25) jeweils mindestens ein gerades Segment (28) aufweisen, wobei das gebogene Teilstück (26) eine Mehrzahl keilförmiger Segmente (30) aufweist, und wobei die geraden Segmente (28) und die keilförmigen Segmente (30) verschiebbar an dem mindestens einen Element (46, 48) der Einrichtung (22) zum Halten der formgebenden Elemente (20) angeordnet sind.

5. Dorn nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Element erste und zweite gerade Stangen (46) und eine gebogene (48) Stange umfaßt, wobei die erste und zweite gerade Stange (46) an der gebogenen Stange (48) angebracht und von dieser gelöst werden können, wobei die formgebenden Elemente (20) gerade (28) und keilförmige Segmente (30) aufweisen, die entsprechend verschiebbar an den geraden und gebogenen Stangen (46, 48) angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Befestigungseinrichtungen (52, 53) erste und zweite Muttern aufweisen, die entsprechend unmittelbar neben den ersten und zweiten abschließenden geraden Segmenten (28) angeordnet sind, wenn der Dorn (18) zusammengebaut wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines steifen Gegenstands (10), der einen röhrenförmigen Körper aufweist, der ein gerades Teilstück (12, 14) und ein gebogenes Teilstück (16) umfaßt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

(a) Gestalten eines steifen, röhrenförmigen Gegenstands (10) mit einem geraden Teilstück (12, 14) und einem gebogenen Teilstück (16) an einem Dorn (18), der eine Mehrzahl formgebender Elemente (20) umfaßt, die verschiebbar an einer Einrichtung (22) zum Halten der formgebenden Elemente (20) angeordnet sind, wobei die formgebenden Elemente (20) ein gerades Teilstück (24, 25) und ein gebogenes Teilstück (26) des Dorns (18) definieren, und wobei die Halteeinrichtung (22) einem geraden und gebogenen Weg folgt, so daß sie entsprechend durch die geraden (24, 25) und gebogenen Teilstücke (26) des Dorns (18) verläuft; und

(b) Entfernen des Dorns (18) aus dem Inneren des steifen, röhrenförmigen Gegenstands (10), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

(i) trennendes Schieben der formgebenden Elemente (20) des Dorns (18) von dem steifen, röhrenförmigen Gegenstand (10) mit geraden (12, 14) und gebogenen (16) Teilstücken; und

(ii) Entfernen aller formgebenden Elemente (20) und der Einrichtung (22) zum Halten der formgebenden Elemente (20) aus dem Inneren des steifen, röhrenförmigen Gegenstands (10) mit geraden (12, 14) und gebogenen (16) Teilstücken.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei dem steifen, röhrenförmigen Gegenstand (10) um einen keramischen Gegenstand handelt, der Keramikfasern umfaßt, wobei der steife, röhrenförmige Gegenstand durch folgende Schritte gestaltet wird:

Positionieren der Keramikfasern an dem Dorn (18);

Auftragen eines ersten Überzugs eines carbonisierbaren organischen Harzes auf einem Teilstück der Keramikfasern; und

Trocknen des aufgetragenen organischen Harzes.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Dorn (18) aus dem Inneren des röhrenförmigen Körpers (10) entfernt wird, bevor die folgenden Schritte ausgeführt werden:

Carbonisieren des organischen Harzes; und

Auftragen eines zweiten Siliziumkarbid-Überzugs auf mindestens einem Teilstück des ersten Überzugs.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung (22) zum Halten der formgebenden Elemente (20) eine Befestigungseinrichtung (52, 33) und mindestens ein Element (46, 48) umfaßt, das durch die formgebenden Elemente (20) verläuft, wobei die formgebenden Elemente (20) ein abschließendes formgebendes Element (28) aufweisen, das sich an einem Ende des mindestens einen Elements (46, 48) befindet, wobei sich die Befestigungseinrichtungen (52, 33) unmittelbar neben dem abschließenden formgebenden Element (20) befinden, bevor der Dorn (18) aus dem Inneren des steifen, röhrenförmigen Gegenstands (10) entfernt wird.