DE102015007297A1

DE102015007297A1 - Method for producing a hollow body

Info

Publication number: DE102015007297A1
Application number: DE102015007297.8A
Authority: DE
Inventors: Anja Jäschke
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-06-10
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2016-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers (20), der mindestens einen Teilhohlkörper umfasst, bei dem zum Bereitstellen des mindestens einen Teilhohlkörpers ein Mantel (24) eines Grundkörpers (22) als erste Komponente mit einem Band (26) als zweite Komponente unter Bereitstellung jeweils einer Umwicklung n-mal umwickelt wird, wobei eine Hauptwicklungsrichtung definiert wird, die parallel zu einer Hauptachse eines jeweils zu umwickelnden Abschnitts des Grundkörpers (22) orientiert ist, wobei das Band (26) bei einer k-ten Umwicklung unter einem Winkel α zu der Hauptachse in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt wird, wobei ein Betrag des Winkels α kleiner als ein Betrag des Winkels β ist.The invention relates to a method for producing a hollow body (20), which comprises at least one partial hollow body, in which for providing the at least one partial hollow body, a jacket (24) of a base body (22) as the first component with a band (26) as the second component below Provision is made of a wrapping wound n times, wherein a main winding direction is defined, which is oriented parallel to a major axis of a respective portion of the base body (22) to be wrapped, wherein the band (26) at a k-th winding at an angle α is wound to the major axis in the main winding direction and in a subsequent k + 1-th wrapping at an angle β to the major axis opposite to the main winding direction, an amount of the angle α being smaller than an amount of the angle β.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers sowie einen Hohlkörper.The invention relates to a method for producing a hollow body and a hollow body.

Um ein Rohr aus Kunststoff zu stabilisieren, können unterschiedliche Methoden verwendet werden. So ist es möglich, ein zu stabilisierendes Rohr mit einer Glasfaserverstärkung zu umwickeln. Außerdem ist denkbar, ein gewickeltes thermoplastischen Rohr herzustellen.To stabilize a plastic pipe, different methods can be used. So it is possible to wrap a tube to be stabilized with a glass fiber reinforcement. In addition, it is conceivable to produce a wound thermoplastic tube.

Aus der Druckschrift DE 10 2007 059 817 A1 ist ein gewickeltes glasfaserverstärktes Kunststoffrohr bekannt, das mehrschichtig aufgebaut ist und eine Kernschicht umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass die Kernschicht aus zumindest einem Polyesterharz-Gemisch, Sand, Glasfasern und gegebenenfalls Additiven gebildet ist, wobei das Polyesterharz-Gemisch ein Gemisch aus einem Polyesterharz, einem Füllstoff und gegebenenfalls Additiven ist.From the publication DE 10 2007 059 817 A1 is a wound glass fiber reinforced plastic pipe known which is multi-layered and comprises a core layer. It is provided that the core layer is formed from at least one polyester resin mixture, sand, glass fibers and optionally additives, wherein the polyester resin mixture is a mixture of a polyester resin, a filler and optionally additives.

Ein Kunststoffformteil mit einer Konstruktionsstruktur ist aus der Druckschrift WO 1998/015404 A1 bekannt, wobei das Kunststoffformteil die tragende Konstruktionsstruktur aufweist, die teilweise oder ganz von einer das Kunststoffformteil bildenden Polymermasse umgeben ist. Die tragende Konstruktionsstruktur besteht dabei aus mehreren miteinander verbundenen hochfesten, endlosfaserverstärkten Strukturelementen. Hiermit können auf einfache und kostengünstige Art Gebilde verschiedenster Formgebung, bspw. Behälter, Tanks, Fahrzeugzellen usw., hergestellt werden.A plastic molding with a construction structure is from the document WO 1998/015404 A1 known, wherein the plastic molded part has the supporting structure structure which is partially or completely surrounded by a plastic molding forming the polymer composition. The load-bearing construction structure consists of several interconnected high-strength, endless fiber-reinforced structural elements. This can be in a simple and cost-effective way structures of different shapes, eg. Container, tanks, vehicle cells, etc., are produced.

Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Rohrs, das mindestens eine gewickelte Lage aus thermoplastischem Kunststoff enthält, ist aus der Druckschrift DE 38 30 627 A1 bekannt. Hierbei besteht die gewickelte Lage aus einem im Querschnitt rhombischen oder rechteckigen Hohlkammerprofil, das nach Erreichen der Formstabilität auf der Innenseite und an seinen Seitenflächen plastifiziert und auf die ebenfalls plastifizierte Außenschicht eines Innenrohrs gewickelt wird, wobei die Seitenflächen benachbarter Stränge des Hohlkammerprofils miteinander verschmolzen werden.A method for producing a multilayer pipe containing at least one wound layer of thermoplastic material is known from the document DE 38 30 627 A1 known. Here, the wound layer consists of a cross-section rhombic or rectangular hollow chamber profile, which is plasticized after reaching the dimensional stability on the inside and on its side surfaces and wound on the likewise plasticized outer layer of an inner tube, wherein the side surfaces of adjacent strands of the hollow chamber profile are fused together.

Ein in der Druckschrift DE 10 2011 113 554 A1 beschriebenes Rohr umfasst Fasern, die von Ende zu Ende des Rohrs um eine äußere Fläche derart herumgewickelt sind, dass die Fasern eine Festhaltekraft auf die äußere Fläche des Rohrs anwenden, um einem Zerbersten des Rohrs durch die auf das Ende des Rohrs angewendete Druckkraft standzuhalten, wobei die gewickelten Fasern an der äußeren Fläche des Rohrs angebracht sind.One in the publication DE 10 2011 113 554 A1 described tube comprises fibers which are wound from end to end of the tube around an outer surface such that the fibers apply a holding force to the outer surface of the tube to withstand bursting of the tube by the pressure applied to the end of the tube the wound fibers are attached to the outer surface of the tube.

Ein Wickelverfahren für eine Bandrolle ist aus der Druckschrift AT 39 969 bekannt. Hierbei wird ein Band während oder vor einem Wickeln durch zweimaliges Umbiegen derart gefaltet, dass es in einem aufgewickelten Zustand zwei oder mehrere nebeneinander liegende Teilrollen bildet.A winding method for a roll of tape is from the document AT 39,969 known. In this case, a band is folded during or before a winding by bending twice such that it forms two or more adjacent sub-roles in a wound state.

Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und ein Hohlkörper mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen des Verfahrens und des Hohlkörpers gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.Against this background, a method and a hollow body with the features of the independent claims are presented. Embodiments of the method and the hollow body are apparent from the dependent claims and the description.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Herstellen eines Hohlkörpers, der mindestens einen Teilhohlkörper umfasst, vorgesehen. Bei Durchführung des Verfahrens wird zum Bereitstellen des mindestens einen Teilhohlkörpers ein Mantel eines üblicherweise hohlen Grundkörpers als erste Komponente mit einem Band als zweite Komponente unter Bereitstellung jeweils einer Umwicklung n-mal umwickelt. Hierbei wird für den mindestens einen Teilhohlkörper und somit Grundkörper eine Hauptwicklungsrichtung definiert, die parallel zu einer Hauptachse bzw. Rotationsachse, eines jeweils zu umwickelnden Abschnitts des Grundkörpers orientiert ist, wobei diese Hauptachse auch einer Hauptachse des mindestens einen Teilhohlkörpers entspricht. Das Band wird jeweils bei einer k-ten Umwicklung unter einem Winkel α zu der Hauptachse in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer jeweils nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt. Dabei ist ein Betrag des Winkels α kleiner als ein Betrag des Winkels β.The method according to the invention is provided for producing a hollow body which comprises at least one partial hollow body. When carrying out the method, to provide the at least one partial hollow body, a jacket of a usually hollow basic body is wrapped n times as a first component with a tape as a second component to provide one wrapping each time. In this case, a main winding direction is defined for the at least one partial hollow body and thus base body, which is oriented parallel to a main axis or axis of rotation of each section of the main body to be wrapped, this main axis also corresponding to a major axis of the at least one partial hollow body. The tape is wound at a k-th winding at an angle α to the main axis in the main winding direction and at a subsequent k + 1-th winding at an angle β to the main axis opposite to the main winding direction, respectively. In this case, an amount of the angle α is smaller than an amount of the angle β.

Falls der Grundkörper in Ausgestaltung hohl ist, ist er als Grundhohlkörper ausgebildet und/oder zu bezeichnen.If the base body is hollow in design, it is designed as a hollow body and / or to designate.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Teilhohlkörper sowie der Grundkörper, üblicherweise der jeweils zu umwickelnde Abschnitt des Grundkörpers, eine Grundfläche aufweisen, die senkrecht zu der Hauptachse orientiert ist. Dabei ist die Grundfläche bspw. kreisförmig ausgebildet. In diesem Fall sind der mindestens eine Teilhohlkörper des Hohlkörpers und der in Ausgestaltung hohle Grundkörper jeweils als Rohr ausgebildet. Alternativ ist die Grundfläche des in Ausgestaltung hohlen Grundkörpers bzw. des mindestens einen Teilhohlkörpers n-eckig, bspw. viereckig, in Ausgestaltung quadratisch, ausgebildet. Der mindestens eine Teilhohlkörper bzw. der Grundkörper weist entweder ein rundes oder n-eckiges Hohlprofil auf.In an embodiment, it is provided that the at least one partial hollow body as well as the main body, usually the portion of the basic body to be wrapped in each case, have a base surface which is oriented perpendicular to the main axis. In this case, the base is, for example, circular. In this case the at least one partial hollow body of the hollow body and the hollow base body are each formed as a tube. Alternatively, the base of the embodiment in hollow body or the at least one partial hollow body is n-angular, for example. Square, in design square, formed. The at least one partial hollow body or the main body has either a round or n-square hollow profile.

In weiterer Ausgestaltung wird das Band zunächst unter dem Winkel α und danach unter dem Winkel β gewickelt. Außerdem wird das Band bei jeder Umwicklung einmal vollständig und somit um 360° um den Grundkörper des mindestens einen Teilhohlkörpers herumgewickelt. Je nach Definition ist der Winkel α positiv zu der Hauptachse und der Winkel β negativ zu der Hauptachse des jeweils zu umwickelnden Abschnitts ausgerichtet.In a further embodiment, the band is first wound at the angle α and then at the angle β. In addition, the band is once completely wrapped and thus 360 ° around the main body of the at least one partial hollow body with each wrapping. Depending on the definition, the angle α is positive to the main axis and the angle β is oriented negatively to the main axis of the section to be wrapped.

Die Hauptwicklungsrichtung ist parallel zu der Rotationsachse als Hauptachse des jeweiligen Abschnitts des üblicherweise hohlen Grundkörpers von einer ersten runden bzw. kreisförmigen oder n-eckigen Öffnung zu einer zweiten runden bzw. kreisförmigen Öffnung und somit von einem ersten zu einem zweiten Ende des Grundkörpers orientiert. Demnach wird das Band bei einer k-ten Umwicklung unter einem Winkel (90° – α) zu dem Rand der ersten Öffnung in der Hauptwicklungsrichtung und bei der nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel (90° – β) zu der ersten Öffnung entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt.The main winding direction is oriented parallel to the axis of rotation as the main axis of the respective portion of the usually hollow body of a first round or circular or n-shaped opening to a second round or circular opening and thus from a first to a second end of the base body. Thus, at a k-th wrap, the tape will be at an angle (90 ° -α) to the edge of the first opening in the main winding direction and at the subsequent k + 1 th wrap at an angle (90 ° -β) to the first Opening wound against the main winding direction.

In einer Variante des Verfahrens wird das Band bei einer ersten Umwicklung parallel zu der ersten Öffnung des üblicherweise hohlen Grundkörpers und somit senkrecht zu der Hauptachse gewickelt, wobei das Band bei jeder nachfolgenden geradzahligen Umwicklung unter dem Winkel α in Richtung der Hauptwicklungsrichtung und bei jeder jeweils nachfolgenden ungeradzahligen Umwicklung unter dem Winkel β entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt wird.In a variant of the method, the band is wound in a first wrapping parallel to the first opening of the usually hollow body and thus perpendicular to the main axis, wherein the band at each successive even winding at the angle α in the direction of the main winding direction and at each subsequent odd winding at the angle β opposite to the main winding direction is wound.

In Ausgestaltung ist ein in Tabelle 1 angegebenes Wickelschema denkbar. Hierbei ist eine erste Umwicklung optional, aber üblicherweise dann durchzuführen, wenn das Band einen Rand der ersten Öffnung des Hohlkörpers bündig zu umschließen hat, wobei das Band in diesem Fall senkrecht zu der Hauptwicklungsrichtung gewickelt wird. Eine eigentliche Orientierung des Bands in der Hauptwicklungsrichtung unter dem Winkel α ist ab der zweiten Umwicklung vorgesehen. Eine erste Umwicklung entgegen der Hauptwicklungsvorrichtung unter dem Winkel β ist ab der dritten Umwicklung vorgesehen. Nr. der Umwicklung Winkel relativ zur Hauptachse 1 90° 2 α 3 β 4 α 5 β ... ... k α k + 1 β ... ... n 90° Tabelle 1 In a design specified in Table 1 winding scheme is conceivable. In this case, a first wrapping is optional, but usually to be carried out when the band has to surround an edge of the first opening of the hollow body flush, wherein the band is wound in this case perpendicular to the main winding direction. An actual orientation of the tape in the main winding direction at the angle α is provided from the second wrapping. A first wrapping against the main winding device at the angle β is provided from the third wrapping. No of the wrap Angle relative to the main axis 1 90 ° 2 α 3 β 4 α 5 β ... ... k α k + 1 β ... ... n 90 ° Table 1

Eine vorletzte Umwicklung ist je nach Reihenfolge unter den Winkel α oder β zu wickeln. In Ausgestaltung beträgt der Winkel für eine letzte, n-te Umwicklung 90° zu der Hauptachse, wobei das Band parallel zu einem Rand einer zweiten Öffnung des bspw. hohlen Grundkörpers orientiert ist, um mit einem Rand eines zweiten Endes und somit der zweiten Öffnung des bspw. hohlen Grundkörpers bzw. des mindestens einen Teilhohlkörpers des Hohlkörpers bündig abzuschließen. Je nach Definition weist der Winkel α einen positiven Wert und der Winkel β einen negativen Wert auf.A penultimate wrapping is to be wound under the angle α or β, depending on the order. In an embodiment, the angle for a last, n-th wrapping 90 ° to the main axis, wherein the band is oriented parallel to an edge of a second opening of the example. Hollow base body, to one edge of a second end and thus the second opening of the For example, to finish flush hollow body or the at least one partial hollow body of the hollow body. Depending on the definition, the angle α has a positive value and the angle β has a negative value.

In der Regel wird ein rohrförmiger Grundkörper mit einem Radius r und ein Band mit einer Breite b verwendet. Alternativ wird ein n-eckiger Grundkörper mit der n-eckigen Grundfläche und ein Band mit der Breite b verwendet. As a rule, a tubular body with a radius r and a band with a width b is used. Alternatively, an n-sided base body with the n-sided base and a band with the width b is used.

Ein Verhältnis (tanα/tanβ) = v ist kleiner 1. Der Winkel α ist üblicherweise spitz und beträgt bspw. 45°.A ratio (tanα / tanβ) = v is smaller than 1. The angle α is usually pointed and is for example 45 °.

Außerdem besteht die Möglichkeit, das Band auf den Grundkörper zu kleben oder zu fixieren, bspw. durch Verwendung von zweikomponentigen Bindemitteln und/oder einer thermoplastischen Matrix, die während eines Umwickeln des Grundkörpers mit dem Band unter einer erhöhten Temperatur zu bearbeiten ist. Nachdem die vorgesehene Geometrie geformt ist, kann durch Abkühlen oder Aushärten ein eigenständiger Hohlkörper mit oder ohne Kern hergestellt werden.In addition, it is possible to glue or fix the tape to the base body, for example by using two-component binders and / or a thermoplastic matrix which is to be processed during a winding of the base body with the tape at an elevated temperature. After the intended geometry is formed, an independent hollow body with or without a core can be produced by cooling or curing.

Mindestens ein Abschnitt des Grundkörpers, für den die Hauptwicklungsrichtung parallel zu dessen Hauptachse definiert wird, ist in Ausgestaltung zylinderförmig ausgebildet. Dabei entspricht die Hauptachse einer symmetrischen Rotationsachse des jeweiligen Abschnitts des hierbei rohrförmigen Grundkörpers. In der Regel ist der komplette Grundkörper zylinderförmig ausgebildet. Falls der Grundkörper mindestens eine Biegung, bspw. eine Ecke, aufweist, ist es dennoch möglich, einzelne, ggf. infinitesimale, Abschnitte zu definieren, wobei für jeden dieser Abschnitte wiederum eine Hauptachse, die einer Rotationsachse entspricht, und eine Hauptwicklungsrichtung definiert ist. Dabei ist jeder dieser Abschnitte zylinderförmig oder quadratisch ausgebildet.At least a portion of the base body, for which the main winding direction is defined parallel to its main axis, is cylindrical in design. In this case, the main axis corresponds to a symmetrical axis of rotation of the respective section of the hereby tubular basic body. As a rule, the complete body is cylindrical. If the base body has at least one bend, for example a corner, it is nevertheless possible to define individual, possibly infinitesimal, sections, wherein for each of these sections a main axis which corresponds to a rotation axis and a main winding direction are defined again. Each of these sections is cylindrical or square.

Falls der Grundkörper eine n-eckige Grundfläche und demnach bspw. ein n-eckiges Hohlprofil aufweist, ist üblicherweise bei einer regelmäßigen n-eckigen Grundfläche eine Rotationsachse als Hauptachse vorgesehen, die senkrecht durch einen Mittelpunkt der Grundfläche verläuft.If the base body has an n-sided base surface and therefore, for example, an n-cornered hollow profile, a rotation axis is usually provided as the main axis in a regular n-angular base surface, which runs perpendicularly through a center of the base surface.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Band zum Bereitstellen des mindestens einen Teilhohlkörpers, nach dem dieses um den Grundkörper gewickelt wurde, bspw. durch ein chemisches und/oder thermisches Verfahren unter Zugabe mindestens einer zusätzlichen Substanz, mit der das Band befeuchtet oder benetzt wird und/oder in die das Band getränkt wird, sowie bspw. durch Erwärmen, ausgehärtet. Hierbei ist möglich, einen in Ausgestaltung massiven Grundkörper aus Salz bereitzustellen, der nach Aushärten des Bands bspw. mit Wasser als Lösungsmittel ausgespült wird. Alternativ oder ergänzend ist möglich, dass der Grundkörper des mindestens einen Teilhohlkörpers und somit ein Kern des herzustellenden Hohlkörpers nach Aushärten des Bands unter Zugabe einer weiteren Substanz aufgelöst wird. Hierbei wird das Band durch die weitere Substanz, durch die der Grundkörper aufgelöst bzw. zersetzt wird, nicht angegriffen, da die weitere Substanz so zu wählen ist, dass das Band gegen diese weitere Substanz chemisch resistent ist. Dabei ergibt sich, dass ein Hohlkörper bereitgestellt wird, der den mindestens einen Teilhohlkörper umfasst, der lediglich aus dem ausgehärteten Band gebildet ist und eine dem Grundkörper entsprechende Querschnittsfläche umschließt.In a further embodiment of the method, the band for providing the at least one partial hollow body, after which this was wound around the base body, for example. By a chemical and / or thermal process with the addition of at least one additional substance with which the tape is moistened or wetted and / or in which the tape is soaked, and, for example, by heating, cured. In this case, it is possible to provide a body of salt which is solid in design, which is rinsed out after curing of the band, for example, with water as the solvent. Alternatively or additionally, it is possible that the main body of the at least one partial hollow body and thus a core of the hollow body to be produced is dissolved after curing of the tape with the addition of another substance. In this case, the band is not attacked by the further substance by which the main body is dissolved or decomposed, since the further substance is to be chosen so that the band is chemically resistant to this further substance. It follows that a hollow body is provided which comprises the at least one partial hollow body, which is formed only from the hardened band and encloses a cross-sectional area corresponding to the basic body.

In der Regel haftet das ausgehärtete Band an dem Grundkörper. Somit ist es möglich, dass das Band, das bspw. ein Thermoplast umfasst, nach Umwickeln des Grundkörpers abgekühlt und ausgehärtet wird. Anschließend wird der Grundkörper aufgelöst. Ein somit hergestellter Hohlkörper umfasst lediglich das ausgehärtete Band.In general, the cured tape adheres to the body. Thus, it is possible that the band, for example, comprises a thermoplastic, is cooled and cured after wrapping the body. Subsequently, the main body is dissolved. A thus produced hollow body comprises only the cured band.

Weiterhin ist denkbar, den bspw. hohlen Grundkörper oder das ausgehärtete Band, z. B. zur Bereitstellung eines Crashrohrs, mit einem Leichtgranulat oder Leichtschaum zu füllen.Furthermore, it is conceivable that, for example, hollow body or the cured tape, z. B. to provide a crash tube to fill with a light granules or lightweight foam.

Mit dem Verfahren ist auch ein Hohlkörper herzustellen, der mehrere miteinander verbundene Teilhohlkörper umfasst, wobei jeweils ein Teilhohlkörper durch Umwickeln eines Grundkörpers mit einem Band durch das voranstehend beschriebene Verfahren hergestellt wird.With the method, a hollow body is to be produced, which comprises a plurality of interconnected partial hollow body, wherein in each case a partial hollow body is produced by wrapping a base body with a tape by the method described above.

Hierbei ist möglich, dass sich mindestens zwei Grundkörper an einer Verzweigung kreuzen, wobei für jeden Grundkörper eine Hauptwicklungsrichtung parallel zu einer Hauptachse eines jeweils zu umwickelnden Abschnitts des Grundkörpers definiert wird, wobei die Verzweigung entlang mindestens eines Grundkörpers mit dem Band mindestens einmal gekreuzt umwickelt wird.In this case, it is possible that at least two base bodies intersect at a branch, wherein for each base body a main winding direction is defined parallel to a main axis of a respective portion of the base to be wrapped, the branch being wrapped at least once over the base body at least once in a crossed manner.

Weiterhin ist möglich, dass sich zwei Grundkörper an der Verzweigung entweder T-förmig aufeinander stoßen oder unter einem Winkel, bspw. von 90°, kreuzen bzw. schneiden. Dabei wird das Band entlang mindestens eines Grundkörpers, entlang dem die Verzweigung angeordnet ist, gewickelt. Dabei endet ein erster Abschnitt des Grundkörpers in Hauptwickelrichtung bei der Verzweigung. Ein zweiter Abschnitt des Grundkörpers beginnt in Hauptwickelrichtung bei der Verzweigung. Die Verzweigung entlang des Grundkörpers wird mit dem Band mindestens einmal gekreuzt umwickelt. Falls ein weiterer Grundkörper bspw. an einer T-förmigen Verzweigung endet, ist es möglich, das Band dieses weiteren Grundkörpers zumindest nur bis zu der Verzweigung zu wickeln. Ergänzend ist möglich, die Verzweigung ebenfalls mindestens einmal gekreuzt zu umwickeln.Furthermore, it is possible that two basic bodies either abut one another in a T-shaped manner at the junction or intersect or intersect at an angle, for example of 90 °. In this case, the band is wound along at least one main body along which the branch is arranged. In this case, a first portion of the body ends in the main winding direction at the junction. A second section of the Base body begins in the main winding direction at the junction. The branching along the body is wrapped with the ribbon at least once crossed. If another base body ends, for example, at a T-shaped branch, it is possible to wind the band of this further base body at least only up to the branching. In addition, it is possible to wrap the branch at least once crossed.

Außerdem ist möglich, dass ein Grundkörper zwei ineinander übergehende Abschnitte mit unterschiedlich geformten und/oder unterschiedlich großen Querschnittsflächen aufweist. In diesem Fall sind beim Umwickeln beider Abschnitte des Grundkörpers mit dem Band ebenfalls die voranstehend beschriebenen Winkel α und β zu berücksichtigen.It is also possible that a base body has two sections merging into one another with differently shaped and / or differently sized cross-sectional areas. In this case, when wrapping both sections of the base body with the band also the above-described angle α and β to be considered.

Der erfindungsgemäße Hohlkörper umfasst mindestens einen Teilhohlkörper, der wiederum als erste Komponente einen in der Regel hohlen Grundkörper und als zweite Komponente ein um den Grundkörper zu wickelndes Band aufweist. Ein Mantel des Grundkörpers ist mit dem Band unter Bereitstellung jeweils einer Umwicklung n-mal zu umwickeln, wobei eine Hauptwicklungsrichtung zu definieren ist, die parallel zu einer Rotationsachse eines jeweils zu umwickelnden Abschnitts des Grundkörpers orientiert ist. Das Band ist bei einer k-ten Umwicklung unter einem Winkel α zu der Hauptachse in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung zu wickeln. Dabei ist ein Betrag des Winkels α kleiner als ein Betrag des Winkels β.The hollow body according to the invention comprises at least one partial hollow body, which in turn has as a first component a generally hollow base body and as a second component a band to be wound around the base body. A shell of the main body is to be wound around the tape n times by providing one wrapping each time, defining a main winding direction oriented parallel to a rotational axis of a portion of the main body to be wrapped respectively. The tape is to be wound at an k-th wrap at an angle α to the main axis in the main winding direction and in a subsequent k + 1-th wrap at an angle β to the main axis opposite to the main winding direction. In this case, an amount of the angle α is smaller than an amount of the angle β.

Üblicherweise ist der Grundkörper aus Kunststoff oder Metall und das in der Regel elastische Band aus Fasermaterial, bspw. Glasfasermaterial, gebildet.Usually, the base body made of plastic or metal and the usually elastic band of fiber material, for example. Fiberglass material is formed.

Außerdem ist der mindestens eine Teilhohlkörper als Rohr ausgebildet, wobei der in der Regel hohle Grundkörper als Grundrohr ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend weist der mindestens eine Teilhohlkörper eine n-eckige Grundfläche auf, die senkrecht zu der Hauptachse des jeweils zu umwickelnden Abschnitts des Grundkörpers ausgebildet ist, wobei der Grundkörper ebenfalls eine n-eckige Grundfläche aufweist.In addition, the at least one partial hollow body is designed as a tube, wherein the generally hollow base body is designed as a base tube. Alternatively or additionally, the at least one partial hollow body has an n-shaped base surface which is formed perpendicular to the main axis of the respective section of the main body to be wound, wherein the basic body also has an n-sided base.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein erster Teilhohlkörper bzw. erster Abschnitt eines Grundkörpers mit einer ersten Querschnittsfläche in einen zweiten Teilhohlkörper bzw. zweiten Abschnitt des Grundkörpers mit einer zweiten Querschnittsfläche übergeht. Somit ist möglich, dass der erste Teilhohlkörper rund und der daran anschließende Teilhohlkörper eckig ist oder umgekehrt. Falls beide Teilhohlkörper rund sind, ist möglich, dass ihre Querschnittsfläche unterschiedliche Radien aufweisen. Falls beide Teilhohlkörper eckig sind, ist möglich, dass ihre Querschnittsflächen Diagonalen unterschiedlicher Länge aufweisen. Außerdem ist möglich, dass ein Abschnitt eines Grundkörpers mit rundem Querschnitt konisch ausgebildet ist und einen sich entlang der Hauptachse ändernden Radius aufweist. Falls der Querschnitt des Abschnitts des Grundkörpers n-eckig ist, ist möglich, dass sich eine Länge einer Diagonalen entlang der Hauptachse ändert.In a further embodiment, it is provided that a first partial hollow body or first section of a basic body with a first cross-sectional area merges into a second partial hollow body or second section of the basic body with a second cross-sectional area. Thus, it is possible that the first partial hollow body is round and the adjoining partial hollow body is angular or vice versa. If both partial hollow bodies are round, it is possible that their cross-sectional area have different radii. If both partial hollow bodies are angular, it is possible that their cross-sectional areas have diagonals of different lengths. It is also possible that a portion of a base body with a round cross-section is conical and has a radius changing along the main axis. If the cross section of the portion of the main body is n-cornered, it is possible that a length of a diagonal changes along the major axis.

Der hergestellte Hohlkörper ist bspw. als Verstärkungselement einsetzbar bzw. verwendbar. So ist der Hohlkörper in Ausgestaltung als Strebe für einen Rahmen einer Seitenwand und/oder einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu verwenden. Alternativ oder ergänzend ist durch den Hohlkörper ein üblicherweise fluides Material, bspw. ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein schütt- bzw. ein rieselfähiger Feststoff, etwa in Form eines Pulvers oder Granulats, zu fördern.The hollow body produced, for example, can be used or used as a reinforcing element. Thus, the hollow body is to be used in design as a strut for a frame of a side wall and / or a body of a motor vehicle. Alternatively, or in addition to the hollow body is a usually fluid material, for example. A gas, a liquid or a pourable or a free-flowing solid, such as in the form of a powder or granules to promote.

Bei dem herzustellenden Hohlkörper werden eine hohe Belastbarkeit hinsichtlich eines Drucks, einer Spannung oder eines Außendrucks, die bei einem Einsatz des Hohlkörpers auf dieses wirken, mit guten Wickeleigenschaften kombiniert. Demnach ist dieser Hohlkörper im Vergleich zu anderen bekannten verstärkten Hohlkörpern erheblich robuster und sicherer. Der Hohlkörper umfasst nur eine einzige solide Wandung, die üblicherweise aus dem mit dem Band umwickelten Grundkörper gebildet ist, statt mehrerer separater Schichten. Falls der Grundkörper nach Aushärten des Bandes aufgelöst wird, umfasst der Hohlkörper als Wandung lediglich das gewickelte Band.In the case of the hollow body to be produced, a high load capacity with regard to a pressure, a stress or an external pressure, which act on the hollow body when it is used, is combined with good winding properties. Accordingly, this hollow body is considerably more robust and safer compared to other known reinforced hollow bodies. The hollow body comprises only a single solid wall, which is usually formed from the wound with the tape body, instead of several separate layers. If the main body is dissolved after curing of the tape, the hollow body comprises as a wall only the wound tape.

Der Hohlkörper weist eine geringe Masse auf, bietet einen hohen Ermüdungswiderstand, eine hohe chemische Beständigkeit, bspw. Korrosionsbeständigkeit, und eine hohe Schlagfestigkeit. Neben Kosteneinsparungen beim Betrieb ist mit einem Hohlkörper, der nach dem vorgestellten Konzept hergestellt ist, aus einem Bohrloch eine erhöhte Menge an Öl oder Gas zu fördern.The hollow body has a low mass, offers a high fatigue resistance, a high chemical resistance, for example. Corrosion resistance, and a high impact resistance. In addition to cost savings in operation is to promote a hollow body, which is made according to the concept presented from a well, an increased amount of oil or gas.

Der bspw. hohle Grundkörper bzw. ein entsprechendes Hohlprofil wird in Ausgestaltung nach dem Umschlagprinzip umwickelt, wodurch eine erhöhte Stabilisierung und Krafteinleitung zu erreichen ist. Der im Rahmen des Verfahrens gewickelte Hohlkörper ist als Hohlbauteil, mit geschäumtem Kern oder als mehrlagiger Aufbau einsetzbar. Durch das vorgesehene Umwickeln des Grundkörpers kann ein Ausknicken des Hohlkörpers bei einer Belastung im Betrieb auf deutlich höhere Eingangskräfte verschoben werden. Der beschriebene Hohlkörper ist als Strebe, bspw. zur Verstärkung als Crash-Hohlkörper, in einer Tür und/oder Karosserie eines Kraftfahrzeugs oder in einem Schweller einsetzbar.The example. Hollow body or a corresponding hollow profile is wrapped in design according to the envelope principle, whereby an increased stabilization and force is reached. The wound in the process hollow body can be used as a hollow component, with foamed core or as a multilayer structure. Due to the intended wrapping of the main body can buckling of the Hollow body to be shifted to significantly higher input forces at a load during operation. The described hollow body can be used as a strut, for example for reinforcement as a crash hollow body, in a door and / or body of a motor vehicle or in a sill.

Die für den Hohlkörper vorgesehene Umwicklung wird auch als Kornährenverband bezeichnet, bei dem eine Binde in Achtertouren zu wickeln ist und der zum Verbinden einer Gliedmaße bzw. Extremität, bspw. von einem Teil eines Arms oder Beins, angewendet wird. Ein derartiger Kornährenverband dient bspw. zur Stabilisierung eines gebrochenen Gelenks. Im Rahmen des Verfahrens dient der Kornährenverband der Materialverstärkung.The wrapping provided for the hollow body is also referred to as the cornice bandage, in which a bandage is to be wrapped in eight-toe stretches and which is used to connect a limb, for example from a part of an arm or leg. Such a grain ear dressing is used, for example, to stabilize a broken joint. As part of the process, the Kornährenverband serves the material reinforcement.

Zum Herstellen des Hohlkörpers wird in Ausgestaltung die Hauptwicklungsrichtung definiert, wobei das Band bei einer jeweiligen Umwicklung des Grundkörpers abwechselnd in der Hauptwicklungsrichtung unter dem Winkel α zu der Rotationsachse des jeweiligen Abschnitts und danach entgegen der Hauptwicklungsrichtung unter dem Winkel β, dessen Betrag größer als jener des Winkels α ist, gewickelt wird. Danach wird das Band wieder unter dem Winkel α in der Hauptwicklungsrichtung und danach entgegengesetzt unter dem Winkel β usw. gewickelt.For producing the hollow body, the main winding direction is defined in an embodiment, wherein the band in a respective winding of the body alternately in the main winding direction at the angle α to the axis of rotation of each section and then against the main winding direction at the angle β, whose amount is greater than that of Angle α is, is wound. Thereafter, the tape is again wound at the angle α in the main winding direction, and thereafter oppositely at the angle β and so on.

Das Band bzw. eine entsprechende Binde wird so gewickelt, dass sich die unterschiedlich orientierten Umwicklungen bzw. Windungen unter einem Winkel γ = |α| + |β| kreuzen. Eine jeweilige Anordnung der Umwicklungen hängt neben den beiden Winkeln α, β von dem Radius r des Grundkörpers sowie von der Breite b des Bands ab. In Ausgestaltung überlappen sich die Umwicklungen dabei ca. um die Hälfte der Breite b des Bands.The band or a corresponding bandage is wound in such a way that the differently oriented convolutions or turns at an angle γ = | α | + | β | cross. A respective arrangement of the wraps depends, in addition to the two angles α, β, on the radius r of the base body and on the width b of the tape. In an embodiment, the wraps overlap approximately by half the width b of the tape.

Zum Umwickeln des Grundkörpers wird in Ausgestaltung eine geradzahlige Umwicklung schräg in Richtung der Hauptwicklungsrichtung unter dem Winkel α gewickelt. Eine nachfolgende ungeradzahlige Wicklung wird unter dem Winkel β entgegen der Hauptwicklungsrichtung schräg zurückgewickelt. Dabei überkreuzen sich an einer Stelle des Grundkörpers und somit auch des Hohlkörpers zumindest zwei unmittelbar aufeinander folgende Umwicklungen.For wrapping the body, an even winding is wound in an angle in the direction of the main winding direction at the angle α in an embodiment. A subsequent odd-numbered winding is obliquely rewound at an angle β opposite to the main winding direction. In this case, at least two immediately successive wraps intersect at one point of the main body and thus also of the hollow body.

Falls der bereitzustellende Hohlkörper mehrere verzweigte, an einer Verzweigung miteinander verbundene Teilhohlkörper umfasst, wobei jeweils ein Teilhohlkörper zumindest einen Abschnitt eines Grundkörpers umfasst, ist für jeden Abschnitt eine Wicklung mit einer hierfür definierten Hauptwicklungsrichtung vorgesehen. Ein zum Umwickeln eines Abschnitts zu verwendendes Band ist in der Regel dünn und weist bspw. eine Dicke von 0,5 mm bis 5 mm auf. Der aus mindestens einem Grundkörper bereitgestellte Hohlkörper, der den mindestens einen Teilhohlkörper umfasst, ist u. a. in Richtung der Hauptachse des jeweiligen Teilhohlkörpers mechanisch verstärkt bzw. stabilisiert.If the hollow body to be provided comprises a plurality of branched partial hollow bodies connected to one another at a branch, wherein in each case a partial hollow body comprises at least a section of a basic body, a winding with a main winding direction defined therefor is provided for each section. A band to be used for wrapping a section is usually thin and has, for example, a thickness of 0.5 mm to 5 mm. The hollow body provided from at least one main body, which comprises the at least one partial hollow body, is u. a. mechanically reinforced or stabilized in the direction of the main axis of the respective partial hollow body.

Sobald ein Band auf einen Grundkörper gewickelt ist, ist in weiterer Ausgestaltung möglich, das Band bspw. mit einem Presswerkzeug auf den Mantel des Grundkörpers zu drücken, wodurch das Band an eine Geometrie bzw. Querschnittsfläche des Grundkörpers bzw. des bereitgestellten Teilhohlkörpers angepasst wird. Hierbei ist möglich, den Teilhohlkörper bspw. unter Bereitstellung einer Abkantung zu verformen.As soon as a band is wound on a base body, it is possible in a further embodiment to press the band, for example, with a pressing tool onto the shell of the base body, whereby the band is adapted to a geometry or cross-sectional area of the base body or of the provided partial hollow body. In this case, it is possible to deform the partial hollow body, for example, by providing a fold.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiment in the drawings and will be described schematically and in detail with reference to the drawings.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Außenwandung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers. 1 shows a schematic representation of an outer wall of a first embodiment of the hollow body according to the invention.

2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of the hollow body according to the invention.

3 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers. 3 shows a schematic representation of a third embodiment of the hollow body according to the invention.

4 zeigt in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers. 4 shows a schematic representation of a fourth embodiment of the hollow body according to the invention.

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 20 ist hier als Rohr ausgebildet, wobei in 1 eine komplette, aufgeschnittene Außenwandung des hier geraden, rohr- bzw. zylinderförmigen Hohlkörpers 20 dargestellt ist, und umfasst einen hier hohlen Grundkörper 22 mit einem zylinderförmigen Mantel 24, auf dem ein Band 26 gewickelt ist. Hierbei ist der hohle Grundkörper 22 und somit auch der herzustellende Hohlkörper 20 durch eine erste runde Öffnung mit einem Rand 28 und eine zweite runde Öffnung mit einem Rand 30 begrenzt, wobei sich die erste Öffnung an einem ersten Ende und die zweite Öffnung an einem zweiten Ende des Hohlkörpers 20 befindet. Außerdem ist hier entlang des Rands 28 der ersten Öffnung eine Abszisse aufgezeichnet, entlang der Winkel von 0° bis 360° aufgetragen sind. Bei einer plastischen, dreidimensionalen Betrachtung des Hohlkörpers 20 schließt der Winkel von 360° nach einer kompletten Umrundung des Hohlkörpers 20 wieder unmittelbar an dem Winkel von 0° an. Demnach sind eine erste Mantellinie 32 sowie eine zweite Mantellinie 34 des Grundkörpers 22 und somit des Hohlkörpers 20 unmittelbar miteinander verbunden.The first embodiment of the hollow body according to the invention 20 is here designed as a tube, with in 1 a complete, cut outer wall of the straight, tubular or cylindrical hollow body here 20 is shown, and includes a hollow body here 22 with a cylindrical jacket 24 on which a band 26 is wound. Here is the hollow body 22 and thus also the hollow body to be produced 20 through a first round opening with an edge 28 and a second round opening with a rim 30 limited, wherein the first opening at a first end and the second opening at a second end of the hollow body 20 located. Also, here's along the edge 28 the first opening is plotted an abscissa along which angles of 0 ° to 360 ° are plotted. In a plastic, three-dimensional view of the hollow body 20 closes the angle of 360 ° after a complete rounding of the hollow body 20 again directly at the angle of 0 °. Accordingly, a first generatrix 32 and a second generatrix 34 of the basic body 22 and thus the hollow body 20 directly connected.

Zum Herstellen des hier runden Hohlkörpers 20 ist der Grundkörper 22 mit dem Band 26 mehrmals zu umwickeln, wobei anhand von 1 exemplarisch fünfzehn derartige Umwicklungen dargestellt sind. Zur Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des Hohlkörpers 20 wird eine Hauptwicklungsrichtung definiert, die hier parallel zu einer zentralen, symmetrischen Hauptachse des hier zylinderförmigen Grundkörpers 22 und somit auch des herzustellenden Hohlkörpers 20 orientiert ist, der hier lediglich einen Teilhohlkörper aufweist.For producing the here round hollow body 20 is the main body 22 with the tape 26 umwickeln several times, based on 1 By way of example, fifteen such wraps are shown. To carry out the embodiment of the method according to the invention for producing the hollow body 20 a main winding direction is defined here parallel to a central, symmetrical main axis of the here cylindrical basic body 22 and thus also the hollow body to be produced 20 is oriented, which here only has a partial hollow body.

In der Darstellung aus 1 sind die Hauptachse sowie die Hauptwicklungsrichtung parallel zu den beiden Mantellinien 32, 34 orientiert. Gemäß der Darstellung aus 1 beginnt jede einzelne Umwicklung des Grundkörpers 22 mit dem Band bei 0° und endet bei 360°.In the presentation off 1 the main axis and main winding direction are parallel to the two generatrices 32 . 34 oriented. As shown 1 Every single wrapping of the main body begins 22 with the band at 0 ° and ending at 360 °.

In der hier vorgestellten Ausführungsform ist zunächst vorgesehen, das Band bei einer ersten Umwicklung (Pfeil 1) bündig und somit parallel zu dem Rand 28 der ersten Öffnung um den Mantel 24 des Grundkörpers 22 zu wickeln, wobei das Band 26 senkrecht zu der Hauptachse gewickelt wird. Danach wird das Band 26 bei einer zweiten Umwicklung (Pfeil 2) um einen Winkel α zu der Hauptachse bzw. Hauptwicklungsrichtung in Hauptwicklungsrichtung und somit in Richtung der zweiten Öffnung einmal vollständig herumgewickelt.In the embodiment presented here, it is initially provided that the strip is flush with a first wrapping (arrow 1) and thus parallel to the edge 28 the first opening around the mantle 24 of the basic body 22 to wrap, taking the tape 26 is wound perpendicular to the main axis. After that, the tape becomes 26 at a second wrapping (arrow 2) by an angle α to the main axis or main winding direction in the main winding direction and thus in the direction of the second opening once completely wound around.

Danach wird eine Wickelrichtung für das Band 26 bei einer unmittelbar nachfolgenden dritten Umwicklung (Pfeil 3) unter einem Winkel β entgegen der Hauptwicklungsrichtung wieder in Richtung des Rands 28 der ersten Öffnung gewickelt. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Betrag des Winkels β größer als ein Betrag des Winkels α ist. Danach wird das Band 26 bei einer vierten Umwicklung (Pfeil 4) wieder um den Winkel α in Hauptwicklungsrichtung gewickelt. Bei einer fünften Umwicklung (Pfeil 5) wird das Band 26 wieder um den Winkel β entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt. Bei der hier vorgestellten Ausführungsform wird jede weitere geradzahlige Umwicklung, d. h. eine sechste, achte, zehnte, zwölfte und vierzehnte Umwicklung um den Winkel α in Hauptwicklungsrichtung und jede weitere ungeradzahlige Umwicklung, d. h. eine siebte, neunte, elfte, dreizehnte und fünfzehnte Umwicklung entgegen der Hauptwicklungsrichtung um den Winkel β zu der Hauptachse gewickelt.Thereafter, a winding direction for the tape 26 at an immediately following third wrapping (arrow 3) at an angle β opposite to the main winding direction back towards the edge 28 wrapped the first opening. It is provided that an amount of the angle β is greater than an amount of the angle α. After that, the tape becomes 26 at a fourth wrapping (arrow 4) again wrapped by the angle α in the main winding direction. At a fifth wrapping (arrow 5) the tape becomes 26 again wrapped by the angle β opposite to the main winding direction. In the embodiment presented here, every other even winding, ie a sixth, eighth, tenth, twelfth and fourteenth winding, is rotated by the angle α in the main winding direction and every other odd winding, ie a seventh, ninth, eleventh, thirteenth and fifteenth winding, against the main winding direction wrapped by the angle β to the main axis.

Weiterhin kreuzt jeweils eine geradzahlige Umwicklung eine ungeradzahlige Umwicklung hier unter einem Winkel γ = |α| + |β|. Demnach entspricht der Winkel γ einer Summe der Beträge der beiden Winkel α und β. Sobald die zweite Öffnung des Grundkörpers 22 erreicht ist, wird das Band 26 bündig zu dem Rand 30 dieser zweiten Öffnung und somit senkrecht zu der Hauptachse gewickelt.Furthermore, in each case an even-numbered winding crosses an odd-numbered winding here at an angle γ = | α | + | β |. Accordingly, the angle γ corresponds to a sum of the amounts of the two angles α and β. Once the second opening of the main body 22 reached, the tape becomes 26 flush with the edge 30 this second opening and thus wound perpendicular to the main axis.

Die in 2 schematisch dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 40 umfasst hier einen ersten Teilhohlkörper 42 sowie einen zweiten Teilhohlkörper 44, die beide hier quadratische Querschnittsflächen aufweisen und sich an einer Verzweigung 46 unter einem Winkel von 90° T-förmig schneiden.In the 2 schematically illustrated embodiment of the hollow body according to the invention 40 here comprises a first partial hollow body 42 and a second partial hollow body 44 Both here have square cross-sectional areas and at a junction 46 cut T-shaped at an angle of 90 °.

Dieser erste Teilhohlkörper 42 umfasst als Komponenten einen ersten, hier hohlen Grundkörper und ein um diesen zu wickelndes erstes Band 50. Der erste Grundkörper und somit auch der erste Teilhohlkörper 42 sind durch die Verzweigung 46 in zwei Abschnitte 48, 54 unterteilt. Dagegen endet der zweite Teilhohlkörper 44 bzw. ein zweiter, hier hohler Grundkörper an der gemeinsamen Verzweigung 46.This first partial hollow body 42 comprises as components a first, here hollow body and a wound around this first band 50 , The first base body and thus also the first partial hollow body 42 are through the branch 46 in two sections 48 . 54 divided. In contrast, the second partial hollow body ends 44 or a second, here hollow body at the common branch 46 ,

Zum Herstellen der zweiten Ausführungsform des Hohlkörpers 40 werden der erste Grundkörper als erste Komponente des ersten Teilhohlkörpers 42 sowie der zweite Grundkörper als erste Komponente des zweiten Teilhohlkörpers 44 bereitgestellt. Dabei schneiden sich die beiden Grundkörper an der Verzweigung 46 ebenfalls unter einem Winkel von 90°.For producing the second embodiment of the hollow body 40 become the first basic body as the first component of the first partial hollow body 42 and the second basic body as the first component of second partial hollow body 44 provided. The two basic bodies intersect at the junction 46 also at an angle of 90 °.

Weiterhin wird der erste Abschnitt 48 des ersten Teilhohlkörpers 42 mit dem ersten Band 50 in einer durch einen ersten Pfeil 52 angedeuteten Hauptwicklungsrichtung in Richtung der Verzweigung 46 mehrmals umwickelt, wobei hier eine k-te Umwicklung unter einem Winkel α zu einer Hauptachse des Grundkörpers in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt wird, wobei ein Betrag von α größer als ein Betrag von β ist.Furthermore, the first section 48 of the first partial hollow body 42 with the first volume 50 in a by a first arrow 52 indicated main direction of development in the direction of the junction 46 wound several times, here a k-th winding at an angle α to a main axis of the body in the main winding direction and a subsequent k + 1-th wrapping at an angle β to the main axis opposite to the main winding direction is wound, wherein an amount of α is greater than an amount of β.

Sobald beim Umwickeln des ersten Abschnitts 48 des ersten Grundkörpers die Verzweigung 46 erreicht ist, wird diese mit dem Band 50 mindestens einmal gekreuzt umwickelt.Once when wrapping the first section 48 of the first main body the branching 46 reached, this is with the tape 50 wrapped at least once crossed.

In Ausgestaltung wird das Band 50 genauso wie zuvor gewickelt, aber an der Verzweigung 46 ausgespart.In an embodiment, the band 50 just as previously wrapped, but at the junction 46 spared.

Danach wird die Wicklung entlang des zweiten Abschnitts 54 des ersten Grundkörpers fortgesetzt. Dabei wird der zweite Abschnitt 54 des ersten Grundkörpers analog zu dem ersten Abschnitt 48 unter Berücksichtigung der Winkel α und β sowie der Hauptwicklungsrichtung fortgesetzt.Thereafter, the winding is along the second section 54 continued the first body. This will be the second section 54 of the first body analogous to the first section 48 taking into account the angles α and β and the main winding direction continued.

Ein zweites Band 56 ist unter Berücksichtigung einer zweiten Hauptwicklungsrichtung, die hier durch einen zweiten Pfeil 58 angedeutet ist, ebenfalls mehrmals umwickelt. Dabei ist diese zweite Hauptwicklungsrichtung in Richtung der Verzweigung 46 orientiert. Weiterhin wird das zweite Band 56 bei einer k-ten Umwicklung unter einem ersten Winkel α zu einer Hauptachse des zweiten Grundkörpers in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt. Dabei ist sowohl beim ersten Grundkörper als auch beim zweiten Grundkörper ein Betrag des Winkels α kleiner als ein Betrag des Winkels β.A second volume 56 is taking into account a second main direction of winding, here by a second arrow 58 is implied, also wrapped several times. In this case, this second main winding direction is in the direction of the branch 46 oriented. Furthermore, the second band 56 in a k-th winding at a first angle α to a major axis of the second body in the main winding direction and in a subsequent k + 1-th wrapping at an angle β to the major axis opposite to the main winding direction. In this case, both in the first base body and the second base body, an amount of the angle α is smaller than an amount of the angle β.

Die in 3 schematisch dargestellte dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 140 umfasst hier einen ersten Teilhohlkörper 142 sowie einen zweiten Teilhohlkörper 144, die beide hier quadratische Querschnittsflächen aufweisen und sich an einer Verzweigung 146 unter einem Winkel von 90° T-förmig schneiden.In the 3 schematically illustrated third embodiment of the hollow body according to the invention 140 here comprises a first partial hollow body 142 and a second partial hollow body 144 Both here have square cross-sectional areas and at a junction 146 cut T-shaped at an angle of 90 °.

Der erste Teilhohlkörper 142 umfasst als Komponenten einen ersten, hier hohlen Grundkörper und ein um diesen zu wickelndes Band 150. Der erste Grundkörper und somit auch der erste Teilhohlkörper 142 sind durch die Verzweigung 146 in zwei Abschnitte 148, 154 unterteilt. Dagegen endet der zweite Teilhohlkörper 144 bzw. ein zweiter, hier hohler Grundkörper an der gemeinsamen Verzweigung 146.The first partial hollow body 142 comprises as components a first, here hollow body and a band to be wrapped around this 150 , The first base body and thus also the first partial hollow body 142 are through the branch 146 in two sections 148 . 154 divided. In contrast, the second partial hollow body ends 144 or a second, here hollow body at the common branch 146 ,

Zum Herstellen der dritten Ausführungsform des Hohlkörpers 140 werden der erste Grundkörper als erste Komponente des ersten Teilhohlkörpers 142 sowie der zweite Grundkörper als erste Komponente des zweiten Teilhohlkörpers 144 bereitgestellt. Dabei schneiden sich die beiden Grundkörper an der Verzweigung 146 ebenfalls unter einem Winkel von 90°.For producing the third embodiment of the hollow body 140 become the first basic body as the first component of the first partial hollow body 142 and the second main body as the first component of the second partial hollow body 144 provided. The two basic bodies intersect at the junction 146 also at an angle of 90 °.

Weiterhin wird der erste Abschnitt 148 des ersten Teilhohlkörpers 142 mit dem ersten Band 150 in einer durch einen Pfeil 152 angedeuteten Hauptwicklungsrichtung in Richtung der Verzweigung 146 mehrmals umwickelt, wobei hier eine k-te Umwicklung unter einem Winkel α zu einer Hauptachse des Grundkörpers in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung gewickelt wird, wobei ein Betrag von α größer als ein Betrag von β ist.Furthermore, the first section 148 of the first partial hollow body 142 with the first volume 150 in one by an arrow 152 indicated main direction of development in the direction of the junction 146 wound several times, here a k-th winding at an angle α to a main axis of the body in the main winding direction and a subsequent k + 1-th wrapping at an angle β to the main axis opposite to the main winding direction is wound, wherein an amount of α is greater than an amount of β.

Sobald beim Umwickeln des ersten Abschnitts 148 des ersten Grundkörpers die Verzweigung 146 erreicht ist, wird diese mit dem Band 150 mindestens einmal gekreuzt umwickelt.Once when wrapping the first section 148 of the first main body the branching 146 reached, this is with the tape 150 wrapped at least once crossed.

Danach wird die Wicklung entlang des zweiten Abschnitts 154 des ersten Grundkörpers fortgesetzt. Dabei wird der zweite Abschnitt 154 des ersten Grundkörpers analog zu dem ersten Abschnitt 148 unter Berücksichtigung der Winkel α und β sowie der Hauptwicklungsrichtung fortgesetzt.Thereafter, the winding is along the second section 154 continued the first body. This will be the second section 154 of the first body analogous to the first section 148 taking into account the angles α and β and the main winding direction continued.

4 zeigt in schematischer Darstellung die vierte Ausführungsform des Hohlkörpers 80, der hier je nach Definition drei Teilhohlkörper 82, 84, 86 umfasst, die entlang einer gemeinsamen Hauptachse hintereinander und/oder ineinander fluchtend angeordnet sind. Dabei weist ein erster Teilhohlkörper 82 eine erste quadratische Querschnittsfläche auf, deren Diagonale eine erste Länge aufweist. Ein zweiter Teilhohlkörper weist eine zweite quadratische Querschnittsfläche auf, deren Diagonale eine zweite Länge aufweist. Ein dritter Teilhohlkörper 84 weist dieselbe Querschnittsfläche wie der erste auf. Die Querschnittsfläche des zweiten Teilhohlkörpers 84 in der Mitte ist kleiner als die des ersten bzw. dritten Teilhohlkörpers 86. Übergänge zwischen zwei benachbarten Teilhohlkörpern 82, 84, 86 weisen hier kontinuierliche veränderte Querschnittsflächen auf. 4 shows a schematic representation of the fourth embodiment of the hollow body 80 , which here by definition three partial hollow bodies 82 . 84 . 86 includes, which are arranged along a common main axis one behind the other and / or in alignment. In this case, a first partial hollow body 82 a first square cross-sectional area whose diagonal has a first length. A second partial hollow body has a second square cross-sectional area whose diagonal has a second length. A third partial hollow body 84 has the same cross-sectional area as the first. The cross-sectional area of the second partial hollow body 84 in the middle is smaller than that of the first or third partial hollow body 86 , Transitions between two adjacent partial hollow bodies 82 . 84 . 86 have here continuously changed cross-sectional areas.

Der Hohlkörper 80 umfasst als erste Komponente einen hier hohlen Grundkörper 90 und als zweite Komponente ein um den Grundkörper 90 zu wickelndes Band 88. Ein Mantel des Grundkörpers 90 ist mit dem Band 88 unter Bereitstellung jeweils einer Umwicklung n-mal zu umwickeln, wobei eine Hauptwicklungsrichtung zu definieren ist, die parallel zu der gemeinsamen Hauptachse von insgesamt drei zu umwickelnden Abschnitten des Grundkörpers 90 orientiert ist. Hier erstreckt sich ein erster Abschnitt des Grundkörpers entlang des ersten Teilhohlkörpers 82, ein zweiter Abschnitt entlang des zweiten Teilhohlkörpers 84 und ein dritter Abschnitt entlang des dritten Teilhohlkörpers 86.The hollow body 80 comprises as the first component a hollow body here 90 and as a second component around the main body 90 to be wrapped band 88 , A coat of the main body 90 is with the band 88 while wrapping one winding at a time, providing a main winding direction parallel to the common major axis of a total of three portions of the body to be wrapped 90 is oriented. Here, a first portion of the base body extends along the first part of the hollow body 82 , a second section along the second partial hollow body 84 and a third section along the third partial hollow body 86 ,

Das Band 88 ist bei einer k-ten Umwicklung unter einem Winkel α zu der Hauptachse in der Hauptwicklungsrichtung und bei einer nachfolgenden k + 1-ten Umwicklung unter einem Winkel β zu der Hauptachse entgegen der Hauptwicklungsrichtung zu wickeln, wobei ein Betrag des Winkels α kleiner als ein Betrag des Winkels β ist.The ribbon 88 is to be wound at an k-th wrap at an angle α to the major axis in the main winding direction and at a subsequent k + 1 th turn at an angle β to the major axis opposite the main winding direction, wherein an amount of the angle α is less than an amount of the angle β.

Nach Umwickeln des Grundkörpers 90 mit dem Band 88 geht aus dem ersten Abschnitt der erste Teilhohlkörper 82, aus dem zweiten Abschnitt der zweite Teilhohlkörper 84 und aus dem dritten Abschnitt der dritte Teilhohlkörper 86 hervor.After wrapping the body 90 with the tape 88 goes from the first section of the first part of the hollow body 82 , from the second section of the second partial hollow body 84 and from the third section of the third partial hollow body 86 out.

Ein jeweils vorgestellter Hohlkörper 20, 40, 80, 140 ist als Strebe oder Querträger einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, bspw. für einen Dachrahmen und/oder einen Scheibenquerträger, einzusetzen. Dies betrifft u. a. einen Einsatz in Verbindungspunkten bzw. -knoten der Karosserie, an denen mehrere Streben und/oder Profile miteinander zu verbinden sind. Eine derartige Strebe und/oder ein derartiges Profil ist durch den jeweiligen Hohlkörper 20, 40, 80, 140 bereitzustellen. Dabei ist ein Verbindungspunkt zunächst über mindestens einen Grundkörper 22, 90 bereitzustellen, der mit dem Band 26, 50, 56, 88, 150 zu verstärken ist, wobei mindestens ein Hohlkörper 20, 40, 80, 140 als Teil der Karosserie bereitzustellen ist. Da der mindestens eine Hohlkörper 22, 40, 80, 140 durch das Band 26, 50, 56, 88, 150 verstärkt wird, kann bei dessen Einsatz an einem Verbindungspunkt der Karosserie auf eine ansonsten übliche Blechverstärkung verzichtet werden.Each presented hollow body 20 . 40 . 80 . 140 is as a strut or cross member of a body of a motor vehicle, for example. For a roof frame and / or a disc cross member to use. This concerns, inter alia, an insert in connection points or nodes of the body, at which several struts and / or profiles are to be connected to each other. Such a strut and / or such a profile is through the respective hollow body 20 . 40 . 80 . 140 provide. In this case, a connection point is initially over at least one main body 22 . 90 to provide that with the tape 26 . 50 . 56 . 88 . 150 is to reinforce, wherein at least one hollow body 20 . 40 . 80 . 140 is to provide as part of the body. Since the at least one hollow body 22 . 40 . 80 . 140 through the band 26 . 50 . 56 . 88 . 150 is amplified, can be dispensed with an otherwise common plate reinforcement when it is used at a connection point of the body.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007059817 A1 [0003]
WO 1998/015404 A1 [0004]
DE 3830627 A1 [0005]
DE 102011113554 A1 [0006]
AT 39969 [0007]

Claims

Method for producing a hollow body ( 20 . 40 . 80 . 140 ), the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ), in which for providing the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) a coat ( 24 ) of a basic body ( 22 . 90 ) as the first component with a band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) is wrapped as a second component to provide a respective wrapping n times, wherein a main winding direction is defined, which is parallel to a major axis of each to be wrapped portion of the body ( 22 . 90 ), the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) at a k-th winding at an angle α to the major axis in the main winding direction and a subsequent k + 1-th winding at an angle β to the major axis opposite to the main winding direction, wherein an amount of the angle α is smaller than an amount of the angle β.

Method according to Claim 1, in which the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) is first wound at the angle α and then at the angle β.

Method according to Claim 1 or 2, in which the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) at each wrapping once completely around the main body ( 22 . 90 ) is wound.

Method according to one of the preceding claims, in which the band ( 26 . 90 ) in a first wrapping parallel to a first opening of the base body ( 22 . 90 ) is wound to provide the at least one partial hollow body, wherein the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) is wound at each successive even winding at the angle α in the direction of the main winding direction and at each subsequent odd-numbered winding at the angle β opposite to the main winding direction.

Method according to one of the preceding claims, in which for providing the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) a tubular body ( 22 . 90 ) with a radius r and a band with a width b is used.

Method according to one of the preceding claims, in which for providing the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) an n-angular body ( 22 . 90 ) having a diagonal length d and a band having a width b is used.

Method according to one of the preceding claims, wherein a ratio (tanα / tanβ) = v <1 is selected.

Method according to one of the preceding claims, in which the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) for providing the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) is cured, wherein the main body ( 22 . 90 ) of the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) after curing the tape ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) is resolved.

Method for producing a hollow body ( 20 . 40 . 80 ), which has a plurality of interconnected partial hollow bodies ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ), wherein in each case a partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ) by wrapping a base body ( 22 . 90 ) is produced with a tape by a method according to any one of the preceding claims.

Method according to Claim 9, in which it is provided that at least two basic bodies ( 22 . 90 ) at a branch ( 46 . 146 ), where for each basic body ( 22 . 90 ) a main winding direction parallel to a major axis of each section of the body to be wrapped ( 22 . 90 ), where the branching ( 46 . 146 ) along at least one body ( 22 . 90 ) is wrapped in a crossed at least once with the tape.

Hollow body, the at least one partial hollow body ( 42 . 44 . 82 . 84 . 86 . 142 . 144 ), which in turn as a first component a basic body ( 22 . 90 ) and as a second component around the main body ( 22 . 90 ) to be wound ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ), in which a jacket of the basic body ( 22 . 90 ) with the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) is to be wound around n times by providing one wrapping in each case, wherein a main winding direction is to be defined which is parallel to a main axis of a respective section of the basic body to be wrapped (FIG. 22 . 90 ), the band ( 26 . 50 . 56 . 88 . 150 ) at a k-th winding at an angle α to the main axis in the main winding direction and at a subsequent k + 1-th winding at an angle β to the main axis opposite the main winding direction, an amount of the angle α being smaller than a Amount of the angle is β.

Hollow body according to claim 11, wherein the base body is designed as a base hollow body.

Hollow body according to claim 11 or 12, wherein at least one main body ( 22 . 90 ) is made of plastic or metal.

Hollow body according to one of claims 11 to 13, in which the band ( 26 . 50 . 56 . 88 ) is formed of fiber material.