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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verstärkungsstreifen, der es ermöglicht, rohrförmige Bauteile aus Verbundmaterial herzustellen, das aus einem thermoplastischen oder härtbaren Harz, verstärkt durch Bewehrungsdrähte, insbesondere Glasfaser oder Kohlenstofffaser, besteht.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung eines solchen Verstärkungsstreifens zur Herstellung eines rohrförmigen Bauteils aus Verbundmaterial, vorzugsweise durch ein RTM-Formverfahren oder dergleichen.
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Die so erhaltenen rohrförmigen Gegenstände aus Verbundmaterial finden viele Anwendungen, insbesondere im Automobilsektor, und insbesondere zur Herstellung von Trägern für ein Stoßabsorptionssystem, auch Stoßfängerträger genannt.
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Stand der Technik
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Um einen großen Gewinn an Gewicht zu erhalten und die Kosten zu begrenzen, sucht man mehr und mehr, die traditionell metallischen Bauteile durch neue Bauteile aus Kunststoff zu ersetzen, insbesondere auf dem Gebiet des Transportwesens, der Luftfahrt, des Wassersports, des Sports oder der Freizeit. Dies ist insbesondere der Fall bei vielen rohrförmigen Bauteilen mit zum Beispiel rundem, quadratischem, rechtwinkligem oder ovalem Querschnitt, die häufig auf all diesen technischen Gebieten verwendet werden.
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Um ebenso wie ihre metallischen Äquivalente den verschiedenen Beanspruchungen zu widerstehen, denen sie bei der Benutzung ausgesetzt sind, müssen diese rohrförmigen Bauteile aus Kunststoff durch eine Bewehrung vorzugsweise aus Glas- oder Kunststofffasern verstärkt werden. Sie bilden so sehr viel widerstandsfähigere Bauteile aus Verbundmaterial.
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Je nach den Anwendungen sind die rohrförmigen Bauteile aus Verbundmaterial aber je nach den betrachteten Seiten oder Flächen unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt. Wenn man zum Beispiel ein solches rohrförmiges Bauteil verwendet, um einen Stoßfängerträger herzustellen, muss dieses starken Druckkräften auf seine Vorderseite, Zugkräften auf seine Rückseite und weniger starken Scher- und Druckkräften auf seinen Ober- und Unterseiten widerstehen können. Da die Beanspruchungen je nach den Seiten unterschiedliche Richtung und Stärke haben, sind die Verstärkungsbedürfnisse, um ihnen zu widerstehen, ebenfalls für jede dieser Seiten unterschiedlich.
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Um solche rohrförmigen Bauteile aus Verbundmaterial herzustellen, ist es bekannt, aufeinanderfolgende Wicklungen von Verstärkungsdrähten gemäß verschiedenen Ausrichtungen bezüglich der Längsachse des rohrförmigen Bauteils herzustellen, um den verschiedenen Beanspruchungen widerstehen zu können, denen das rohrförmige Bauteil bei seiner späteren Benutzung ausgesetzt ist.
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Hierzu sind im Stand der Technik mehrere Techniken bekannt. So ist zum Beispiel das so genannte „Pullwinding”-Verfahren bekannt, gemäß dem mehrere Schichten von harzumhüllten Drähten oder Streifen („UD”-Streifen genannt) um einen drehenden Dorn gelegt und gewickelt werden, die von einer Nebeneinanderanordnung von in ein Harz eingetauchten, längs ausgerichteten Drähten gebildet werden. Je nach der Geschwindigkeit oder Drehrichtung der Wicklungsvorrichtungen werden unterschiedliche Neigungen für die Verstärkungsdrähte oder die Streifen von Verstärkungsdrähten erhalten. Auf diese Vorrichtungen folgen eine Heizeinheit, die das die Verstärkungsdrähte umgebende Harz schmelzen lässt, und eine Gestaltungsvorrichtung, die das rohrförmige Bauteil kalibriert, indem sie ihm seine äußere Form verleiht.
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Mit einem solchen Verfahren ist es nicht möglich, eine Ausrichtung der Bewehrungsdrähte zu erhalten, die sich je nach den Seiten des rohrförmigen Bauteils unterscheidet. Die Bewehrungsdrähte oder Verstärkungsstreifen müssen nämlich zwingend über eine oder mehrere Umdrehungen um den Dorn gewickelt werden.
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Außerdem erfolgt die Wicklung der Bewehrungsdrähte oder Verstärkungsstreifen gemäß einer Längsrichtung um den Dorn. Es ist also schwierig, eine Anordnung der Bewehrungsdrähte mit einer Ausrichtung von 0° bezüglich der Längsachse des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils zu erhalten. In diesem Fall werden sie einfach ohne Wicklung um den Dorn abgewickelt.
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Außerdem muss die Geschwindigkeit oder die Drehrichtung der Wicklungsvorrichtungen immer dann geändert werden, wenn eine Änderung der Neigung der Bewehrungsdrähte erhalten werden soll, was das Herstellungsverfahren verkompliziert. Es ist also sehr schwierig, die Winkel oder die Anordnung der Bewehrungsdrähte entlang des Rohrs stark zu variieren. Beim Pullwinding ist es vorteilhaft, entlang des ganzen Rohrs eine praktisch konstante Bewehrung beizubehalten.
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Aufgrund der durch das die Bewehrungsdrähte umhüllende Harz verliehenen Steifheit hat das nach dem Wickeln erhaltene rohrförmige Bauteil schließlich eine große Steifheit und kann nur schwer gebogen werden, ehe es gestaltet wird. Die durch ein solches Verfahren erhaltenen rohrförmigen Bauteile sind geradlinig und weisen eine Stapelung konzentrischer Schichten auf, die Bewehrungsdrähte umschließen, welche innerhalb einer gleichen Schicht gemäß einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind, und die nur schwer von einer Schicht zur anderen unterschiedlich sein kann. Die Ausrichtung dieser Bewehrungsdrähte bleibt aber gleich, unabhängig von der Seite oder Fläche des erhaltenen rohrförmigen Bauteils.
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Es ist ebenfalls ein RTM-Verfahren, aus dem Englischen „Resin Transfer Molding”, genanntes Verfahren bekannt, gemäß dem eine Verstärkungstextilie um einen Formkern länglicher Form gewickelt wird, der massiv, oder, um das Ausformen zu vereinfachen, wasserlöslich, sogar aufblasbar sein kann. Die verwendete Verstärkungstextilie ist allgemein eine Lage aus Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Kunststofffasern, die mechanisch ohne Verwendung von Harz miteinander verbunden sind, trockene Fasermatte genannt. Innerhalb einer solchen Faserlage, die zum Beispiel in Form von Streifen hergestellt wird, sind die Bewehrungsdrähte, meist durchgehend, gemäß einer beliebigen unidirektionalen Ausrichtung angeordnet, zum Beispiel mit 0°, 90°, +45° oder –45° bezüglich der Längsachse des Streifens, und werden zum Beispiel durch Weben oder Nähen mechanisch zusammengefügt.
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Nach dem Wickeln des Verstärkungsmaterials um den Formkern wird letzterer in ein Niederdruck-Einspritzformwerkzeug eingesetzt, in das flüssiges Harz eingeführt wird, um das Verstärkungsmaterial zu tränken und zu umhüllen. Beim Härten gewährleistet dieses Harz die Kohäsion zwischen den verschiedenen Wicklungen von Verstärkungsmaterialien und verleiht dem rohrförmigen Bauteil seine endgültige Form. Das rohrförmige Bauteil wird anschließend ausgeformt, und der Formkern wird daraus entfernt.
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Mit einem solchen Verfahren ist es notwendig, mehrere Schichten unterschiedlicher Verstärkungsmaterialien übereinander anzuordnen, um Verstärkungsfasern zu erhalten, die unterschiedliche Ausrichtungen haben. Jedes dieser Verstärkungsmaterialien muss einmal oder mehrmals um den Formkern gewickelt werden, ehe der Formgebungsschritt an der Einheit durchgeführt wird. Ein solches Verfahren, das nacheinander mehrere Arten von Verstärkung verwendet, ist ziemlich komplex in der Durchführung.
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Außerdem führt es wie vorher zu einem rohrförmigen Bauteil, bei dem die Verstärkungsdrähte unterschiedlicher Ausrichtung zwingend in Form von vollständigen konzentrischen Schichten übereinander angeordnet sind. Es ist also unmöglich, je nach der Seite oder Fläche des rohrförmigen Bauteils eine unterschiedliche Ausrichtung der Fasern zu erhalten.
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Es gibt also einen Bedarf für ein Verstärkungsmaterial, das es ermöglicht, je nach Einbaustelle eine unterschiedliche Verstärkung zu erhalten, und das so auf jeder der Seiten des hergestellten rohrförmigen Bauteils unterschiedlich sein könnte. Es könnte so speziell an die besonderen Beanspruchungen angepasst werden, die während der Verwendung auf jede der Seiten des rohrförmigen Bauteils ausgeübt werden.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Verstärkungsstreifen bereitzustellen, der es ermöglicht, ein solches Ziel sehr einfach zu erreichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung ermöglicht es, die Nachteile der Verfahren des Stands der Technik zu beseitigen, und schlägt hierzu einen neuen Verstärkungsstreifen für rohrförmige Bauteile aus Verbundmaterial vor.
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Dieser Verstärkungsstreifen kann vorteilhafterweise um einen Kern länglicher Form mit einer senkrechten Wicklungsrichtung bezüglich dieses Kerns gewickelt werden.
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Für diese Wicklung wird ein einziger Verstärkungsstreifen verwendet, und es wird nur ein einziger Wicklungsschritt durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also im Vergleich mit den Verfahren des Stands der Technik besonders vereinfacht.
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Das erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen ermöglicht es vorteilhafterweise, ein durch Bewehrungsdrähte verstärktes rohrförmiges Bauteil zu erhalten, die eine Ausrichtung haben, die je nach der Seite oder der Fläche des rohrförmigen Bauteils unterschiedlich sein kann. So kann man auf sehr einfache Weise ein rohrförmiges Bauteil aus Verbundmaterial erhalten, das besonders gut für die Anwendung geeignet ist, für die es bestimmt ist.
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Um dieses technische Problem zu lösen, liefert die Erfindung einen Verstärkungsstreifen zur Herstellung rohrförmiger Bauteile aus Verbundmaterial bestehend aus einem durch Bewehrungsdrähte verstärkten Harz. Dieser Verstärkungsstreifen enthält eine Vielzahl von Bewehrungsdrähten, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind, um eine Verstärkungstextilie in Form eines Streifens zu bilden.
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Dieser Verstärkungsstreifen ist dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Querzonen aufweist, die in der Länge des Streifens aufeinander folgen, und dass auf einer gleichen Höhe in jeder dieser Querzonen die Bewehrungsdrähte gemäß einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind, die sich von derjenigen der Bewehrungsdrähte unterscheidet, die sich auf der gleichen Höhe in den benachbarten Querzonen befinden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in mindestens einer Querzone die Bewehrungsdrähte gemäß einer Richtung angeordnet, die einen Winkel von 0°, von 90°, von +45° oder –45° bezüglich der Längsachse des Verstärkungsstreifens bildet.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Bewehrungsdrähte durchgehende Drähte und/oder enthalten Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Bewehrungsdrähte durch Nähen, Weben oder durch Haften mit Hilfe eines thermoplastischen Harzes miteinander verbunden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine der Querzonen dicker als eine der ihr benachbarten Querzonen, und die Bewehrungsdrähte dieser dickeren Querzone haben alle die gleiche Ausrichtung oder sind in mehreren Schichten unterschiedlicher unidirektionaler Ausrichtung angeordnet, die auf unterschiedlichen Höhen übereinander gestapelt sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens hat mindestens eine der Querzonen eine Dicke, die nicht in der ganzen Querzone konstant ist, und die Bewehrungsdrähte dieser Querzone haben alle die gleiche Ausrichtung oder sind in mehreren Schichten unterschiedlicher unidirektionaler Ausrichtung angeordnet, die auf unterschiedlicher Höhe übereinander gestapelt sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Verstärkungsstreifen an einem seiner Enden eine Endzone auf, die keine Bewehrungsdrähte aufweist und die aus einer thermoplastischen Folie besteht, die mit dem Harz kompatibel und diesem gegenüber dicht ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Verstärkungsstreifen ein Element unterschiedlicher Beschaffenheit auf, vorzugsweise ein Versteifungsbauteil mit Wabenstruktur, das angefügt und auf einer oder mehreren Zonen des Verstärkungsstreifen zusammengebaut ist.
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Die Erfindung lehrt auch eine rohrförmige Verstärkung, die einen solchen Verstärkungsstreifen enthält, der von einer Wicklung des Verstärkungsstreifens um sich selbst gemäß einer Wicklungsachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Verstärkungsstreifens gebildet wird.
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Die Erfindung lehrt auch ein rohrförmiges Bauteil aus Verbundmaterial, das einen solchen Verstärkungsstreifen enthält, der eine rohrförmige Verstärkung, die von einer Wicklung des Verstärkungsstreifens um sich selbst gemäß einer Wicklungsachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Verstärkungsstreifens gebildet wird, und ein Harz enthält, das die rohrförmige Verstärkung bedeckt.
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Die Erfindung lehrt schließlich die Verwendung eines solchen Verstärkungsstreifens zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines rohrförmigen Bauteils aus Verbundmaterial. Dieses Verfahren enthält die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen eines länglichen Kerns, dessen Querschnitt eine geeignete Form bezüglich der Form des herzustellenden rohrförmigen Bauteils hat;
- – Bereitstellen eines Verstärkungsstreifens, dessen Breite der Länge des herzustellenden rohrförmigen Bauteils entspricht, und seine Anordnung senkrecht bezüglich des länglichen Kerns;
- – Wickeln des Verstärkungsstreifens um den länglichen Kern und senkrecht zu diesem, und Durchführen einer oder mehrerer Umdrehungen, bis eine rohrförmige Verstärkung einer geeigneten Dicke bezüglich des herzustellenden rohrförmigen Bauteils erhalten wird;
- – Einsetzen des von der rohrförmigen Verstärkung umgebenen länglichen Kerns in den Aufnahmehohlraum eines Einspritzformwerkzeugs oder eines Formgebers, dessen Form der Außenform des herzustellenden rohrförmigen Bauteils entspricht;
- – Einspritzen eines Harzes in den Hohlraum des Einspritzformwerkzeugs, um die Bewehrungsdrähte des Verstärkungsstreifens zu tränken oder zu erwärmen, um das die Bewehrungsdrähte des Verstärkungsstreifens verbindende Harz zu schmelzen;
- – nach dem Härten des Harzes, Herausziehen des erhaltenen rohrförmigen Bauteils aus dem Einspritzformwerkzeug oder dem Formgeber, und Entfernen des länglichen Kerns aus diesem.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung folgt auf den Schritt des Wickelns des Verstärkungsstreifens um den länglichen Kern ein Schritt des Biegens des von der rohrförmigen Verstärkung umgebenen länglichen Kerns, ehe er in das Einspritzformwerkzeug oder den Formgeber eingesetzt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden während des Schritts des Wickelns des Verstärkungsstreifens um den länglichen Kern die Querzonen des Verstärkungsstreifens auf den geeigneten Seiten des länglichen Kerns angeordnet, damit das erhaltene rohrförmige Bauteil Bewehrungsdrähte enthält, die je nach seinen Seiten unterschiedlich ausgerichtet sind.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die unverbindlich und keineswegs einschränkend zu verstehen ist, unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine perspektivische Draufsicht eines ersten Beispiels eines erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens ist, der die Herstellung eines einzigen rohrförmigen Bauteils ermöglicht;
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2 eine perspektivische Draufsicht eines zweiten Beispiels eines erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens ist, der in Rollen verpackt wird und zur Herstellung mehrerer rohrförmiger Bauteile dienen kann;
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3 eine schematische perspektivische Ansicht des Wicklungsschritts des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens eines rohrförmigen Bauteils ausgehend vom Verstärkungsstreifen der 1 ist;
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4 eine schematische perspektivische Ansicht des durch dieses Verfahren erhaltenen rohrförmigen Bauteils ist;
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5 eine schematische Querschnittsansicht des rohrförmigen Bauteils der 4 ist;
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6 eine schematische perspektivische Ansicht eines dritten Beispiels des erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens ist;
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7 eine schematische perspektivische Ansicht eines vierten Beispiels des erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens ist;
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8 eine schematische perspektivische Ansicht des durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgehend vom Verstärkungsstreifen der 7 erhaltenen rohrförmigen Bauteils ist.
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Ausführliche Offenbarung der Erfindung
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Der Verstärkungsstreifen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich unter Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben. Die in den verschiedenen Figuren dargestellten äquivalenten Elemente tragen die gleichen Bezugszeichen.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden Begriffe wie oben und unten, unterer und oberer, seitlich, vor und hinter usw. abhängig von der geeigneten Ausrichtung durch die Vorrichtungen definiert, wie sie in den verschiedenen Figuren dargestellt sind. Es ist klar, dass diese Ausrichtung bei der Benutzung nicht unbedingt beibehalten wird.
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Außerdem wurde zur Vereinfachung der Zeichnungen das Harz in den 4, 5 und 8 nicht dargestellt.
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In den verschiedenen Figuren wurden mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens 1 dargestellt.
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Der Verstärkungsstreifen 1 wird vorzugsweise so geschnitten, dass er die Abmessungen hat, die der Herstellung eines einzigen rohrförmigen Gegenstands aus Verbundmaterial entsprechen, wie in den 1, 6 und 7 dargestellt.
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Der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen 1 kann auch länger vorgesehen werden und so nach dem Schneiden die aufeinanderfolgende Herstellung mehrerer rohrförmiger Gegenstände aus Verbundmaterial ermöglichen. Er kann dann in Form einer Rolle 2 verpackt werden, wie in 2 gezeigt.
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Der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen 1 hat geeignete Abmessungen bezüglich derjenigen des rohrförmigen Bauteils 3, das man herstellen möchte. Eine seiner Abmessungen, allgemein seine Breite, entspricht der Länge des herzustellenden rohrförmigen Bauteils 3. So kann man vorteilhafterweise das rohrförmige Bauteil 3 durch senkrechte Wicklung des erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens 1 herstellen.
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Die zweite Abmessung des Verstärkungsstreifens 1, nämlich allgemein seine Länge, hängt von der Dicke der für das rohrförmige Bauteil 3 gewünschten Verstärkung und so von der Anzahl von Wicklungsumdrehungen ab, die man mit dem erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifen 1 durchführen möchte.
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Der Verstärkungsstreifen 1 enthält eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Bewehrungsdrähten 4. Es handelt sich vorzugsweise um aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern oder aus einer Mischung mehrerer dieser Faserarten hergestellte durchgehende Drähte.
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Die Bewehrungsdrähte 4 des Verstärkungsstreifens 1 sind miteinander verbunden, vorzugsweise durch mechanischen Zusammenbau oder durch Haften mit Hilfe eines thermoplastischen Harzes, und bilden so eine Verstärkungstextilie in Form eines Streifens.
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Wenn sie mechanisch zusammengebaut werden, können die Bewehrungsdrähte 4 miteinander verwebt oder noch bevorzugter zusammengenäht werden, zum Beispiel mittels eines dünnen und weichen Nähfadens, zum Beispiel aus Polyester.
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Wenn sie durch Weben zusammengefügt werden, haben die Bewehrungsdrähte 4 kleine Welligkeiten.
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Wenn sie genäht werden, bleiben die Bewehrungsdrähte 4 vorteilhafterweise gerade und gespannt, und können so besser den Kräften widerstehen, denen sie bei der Benutzung ausgesetzt sind. Tatsächlich sind es die Nähfäden, die die für den Halt der Bewehrungsdrähte 4 nebeneinander notwendigen Krümmungen annehmen.
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Die mechanischen Zusammenbauten von Bewehrungsdrähten 4, auch trockene Fasermatten genannt, sind besonders weich und können sehr leicht um sich selbst gewickelt, gebogen und/oder verdreht werden. So werden sie bevorzugt, wenn man eine Biegung des erhaltenen rohrförmigen Bauteils 3 herstellen möchte.
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Die Zusammenbauten getränkter Bewehrungsdrähte 4 durch Haften eines thermoplastischen Harzes sind ihrerseits sehr viel steifer und sind eher für rohrförmige Bauteile 3 reserviert, die dazu bestimmt sind, geradlinig zu bleiben.
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Wie man in den verschiedenen dargestellten Beispielen sehen kann, weist der Verstärkungsstreifen 1 mehrere Querzonen 5 auf, die in der Länge des Streifens aufeinander folgen.
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Jede dieser Querzonen 5 umschließt eine Vielzahl von Bewehrungsdrähten 4, die gemäß einer von einer Querzone 5 zur anderen unterschiedlichen Ausrichtung angeordnet sind.
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So beginnt zum Beispiel der in 1 dargestellte Verstärkungsstreifen 1 mit einer Zone 6 ersten Typs, die von einer Stapelung von Bewehrungsdrähten 4, die gemäß einer Ausrichtung von +45° angeordnet sind, und von Bewehrungsdrähten 4 gebildet wird, die gemäß einer Ausrichtung von –45° bezüglich der Achse des Verstärkungsstreifens 1 angeordnet sind, d. h. von 45 bezüglich der Achse des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 3.
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Er weist anschließend eine Zone 7 zweiten Typs auf, in der die Bewehrungsdrähte 4 gemäß einer Querrichtung bezüglich der Längsachse des Verstärkungsstreifens angeordnet sind, d. h. mit einer Ausrichtung, die einen Winkel von 0° bezüglich der Längsachse des herzustellenden rohrförmigen Bauteils 3 bildet.
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Auf diese Zone folgt anschließend eine Zone 8 dritten Typs, in der die Bewehrungsdrähte 4 längs bezüglich der Achse des Verstärkungsstreifens 1 angeordnet sind, d. h. mit einer Ausrichtung, die einen Winkel von 90° bezüglich der Längsachse des rohrförmigen Bauteils 3 bildet.
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Mehrere Zonen zweiten Typs 7 und dritten Typs 8 folgen anschließend abwechselnd aufeinander in der Länge des Verstärkungsstreifens 1 und bilden so ein periodisches Muster, das sich acht Mal wiederholt.
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Eine neue Zone ersten Typs 6, die Bewehrungsdrähte 4 enthält, welche gekreuzt mit +45° und –45° ausgerichtet sind, folgt auf diese abwechselnde Anordnung einer Zone zweiten Typs 7 und dritten Typs 8.
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Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung weist der in 1 dargestellte Verstärkungsstreifen an seinem anderen Ende eine Endzone 9 anderer Beschaffenheit als die oben beschriebenen Querzonen 5 auf und die keine Bewehrungsdrähte 4 aufweist.
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Diese Endzone 9 besteht aus einer thermoplastischen Folie, „Liner” genannt, die dicht und vorzugsweise mit dem Harz kompatibel ist, das je nach den Varianten die Bewehrungsdrähte 4 tränkt und/oder anschließend in das Formwerkzeug eingespritzt wird, um das rohrförmige Bauteil 3 zu bilden.
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Es handelt sich zum Beispiel um eine Folie aus Polyamid oder aus Polypropylen, deren Funktion nachfolgend erläutert wird.
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Mit Ausnahme dieser Endzone 9 besteht der Verstärkungsstreifen 1 so aus einem Zusammenbau mehrerer Lagen von Bewehrungsdrähten 4 mit von einer Lage zur anderen unterschiedlicher unidirektionaler Ausrichtung, die in Richtung der Länge des Verstärkungsstreifens 1 aufeinander folgen.
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Wie man in den Figuren sehen kann, haben die verschiedenen Querzonen 5 des Verstärkungsstreifens 1 nicht alle die gleiche Länge. Manche, wie die Zonen ersten Typs 6, haben eine viel größere Länge als andere, wie die Zonen dritten Typs 8. Die Abmessung jeder dieser Querzonen 5 wird nicht zufällig gewählt, sondern wird, wie man nachfolgend sehen wird, abhängig von der Stellung definiert, die sie auf dem herzustellenden rohrförmigen Bauteil 3 einnehmen sollen, und entspricht den Abmessungen der Seite des rohrförmigen Bauteils 3, auf der jede dieser Querzonen 5 positioniert werden soll.
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2 veranschaulicht ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifens 1.
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Wie vorher beginnt dieser mit einer Querzone 5 ersten Typs 6, die eine Stapelung von Bewehrungsdrähten 4 umschließt, die mit +45° und –45° ausgerichtet sind.
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Auf sie folgt eine Querzone 5 dritten Typs 8, die Bewehrungsdrähte 4 aufweist, die längs bezüglich des Verstärkungsstreifens 1 angeordnet sind, d. h. mit einer Ausrichtung, die einen Winkel von 90° bezüglich der Achse des rohrförmigen Bauteils 3 bildet, dann eine Querzone 5 eines vierten Typs 10, die Bewehrungsdrähte 4 enthält, die unidirektional mit einer Ausrichtung angeordnet sind, die einen Winkel von +45° bezüglich der Achse des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 3 bildet.
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Anschließend findet man eine Querzone 5 dritten Typs 7 mit Bewehrungsdrähten 4, die quer bezüglich der Achse des Verstärkungsstreifens 1 angeordnet sind, d. h. mit einer Ausrichtung, die einen Winkel von 0° bezüglich des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 3 bildet.
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Anschließend findet man eine Querzone 5 eines fünften Typs 11, die Bewehrungsdrähte 4 enthält, die gemäß einer Ausrichtung angeordnet sind, die einen Winkel von –45° bezüglich der Achse des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 4 bildet.
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Das von der Folge der oben beschriebenen Querzonen 5 dritten Typs 8, vierten Typs 10, zweiten Typs 7 und fünften Typs 11 gebildete Muster wird anschließend vier Mal in der Länge des Verstärkungsstreifens 1 wiederholt.
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Eine Querzone 5 ersten Typs 6 beendet anschließend diese Folge, die einen ausreichenden Verstärkungsstreifenabschnitt bildet, um ein rohrförmiges Bauteil 3 herzustellen.
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Dieser Abschnitt wird kontinuierlich durch mehrere gleiche Abschnitte fortgesetzt, die es nach dem Schneiden ermöglichen, weitere rohrförmige Bauteile 3 herzustellen.
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Wie oben offenbart, ermöglicht es der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen 1 vorteilhafterweise, ein rohrförmiges Bauteil 3 herzustellen, das Bewehrungsdrähte 4 aufweist, die je nach ihrer Stellung auf dem rohrförmigen Bauteil 3 unterschiedlich ausgerichtet sind, und zum Beispiel auf jeder seiner Seiten unterschiedlich ausgerichtet. Die folgenden 3 bis 5 ermöglichen es, dieses Merkmal besser zu verstehen.
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In 3 ist das Beispiel des Verstärkungsstreifens 1 der 1 kurz vor seinem Wickeln um einen Kern 12 länglicher Form dargestellt.
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Der dargestellte Kern 12 ist ein massiver Kern, der einen rechtwinkligen Querschnitt hat. Er ermöglicht es so, ein rohrförmiges Bauteil 3 mit rechtwinkligem Querschnitt herzustellen wie dasjenige, das ohne Harz in 4 dargestellt ist. Natürlich können andere Typen von Kernen mit dem erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifen verwendet werden und ermöglichen es, je nach den Anwendungen rohrförmige Bauteile einer Form mit variablem Querschnitt, zum Beispiel kreisförmig, quadratisch oder oval zu erhalten.
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Der verwendete Verstärkungsstreifen 1 wurde ausgeschnitten, um einem einzigen rohrförmigen Bauteil 3 entsprechende Abmessungen aufzuweisen. So hat er eine Breite entsprechend der Länge des zu erhaltenden Bauteils 3, die zum Beispiel je nach Anwendung zwischen 1 und 1,5 Metern liegt. Eine Breite von etwa 1,20 Meter ist so zum Beispiel besonders geeignet für die Herstellung eines Trägers eines Stoßabsorptionssystems für ein Fahrzeug (Stoßfängerrohr).
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Der Verstärkungsstreifen 1 wird senkrecht zum Kern 12 angeordnet, und das Ende seiner Endzone 9 wird durch jede geeignete Einrichtung vorübergehend an diesem befestigt. Es handelt sich zum Beispiel um eine Befestigung durch Gleiten dieses Endes in eine Kerbe des Kerns 12, oder auch seinen Halt durch eine Vorrichtung von der Art Klammer oder jede andere geeignete Vorrichtung zum vorübergehenden Halt.
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Wenn diese vorübergehende Befestigung durchgeführt wurde, wird der Kern 12 in Drehung versetzt, um das Wickeln des Verstärkungsstreifens 1 um ihn zu bewirken, das zur Bildung einer rohrförmigen Verstärkung 13 führt.
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Die Wicklungsphase, die dem Wickeln eines einzigen Verstärkungsstreifens 1 in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kerns 12 entspricht, ist so äußerst einfach und schnell durchführbar.
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Die Länge der Endzone 9 ist vorgesehen, um die Gesamtheit der Seiten des Kerns 12 bei dessen erster Umdrehung zu bedecken. Wie man in 5 sehen kann, bildet diese Endschicht 9, auch „Liner” genannt, so die innere Schicht der rohrförmigen Verstärkung 13, die mit dem Kern 12 direkt in Kontakt steht.
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Sie bildet so eine undurchlässige Barriere, die den Kern 12 schützt. Aufgrund dieser undurchlässigen Endzone 9 kann das flüssige Harz, das anschließend die Bewehrungsdrähte 4 tränkt, die rohrförmige Verstärkung 13 nicht vollständig durchqueren und den Kern 12 erreichen. Das Herausziehen des Kerns 12 während des späteren Schritts des Ausformens wird dadurch stark vereinfacht. Diese Wirkung kann, wenn nötig, noch verbessert werden durch Beschichten der Unterseite dieser Endzone 9 mit einem Gleitmittel, das das Ausformen vereinfacht, oder auch zum Beispiel durch die Herstellung einer silikonisierten Unterseite für diese Endzone 9.
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Die Fortsetzung der Drehung des Kerns 12 bewirkt die Wicklung der Zone ersten Typs 6, die die Gesamtheit der Seiten des Kerns 12 während einer vollständigen Umdrehung dessen bedeckt. Diese Querzone 5 ersten Typs 6, deren Länge einer vollständigen Umdrehung des Kerns 12 entspricht, bildet so die zweite konzentrische Schicht der rohrförmigen Verstärkung 13.
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Wenn der Kern 12 sich weiter dreht, setzt sich die Wicklung durch die erste Querzone 5 dritten Typs 8 fort, deren Länge vorgesehen wurde, um den Abmessungen der kleinen Seite des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 3 zu entsprechen, d. h. seiner Ober- 14 oder Unterseite 15.
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Die Wicklung setzt sich durch das Auflegen einer Querzone 5 zweiten Typs 7 im Bereich einer der großen Seiten des rohrförmigen Bauteils 3 fort, d. h. im Bereich seiner vorderen Flanke 16 oder seiner hinteren Flanke 17.
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Die folgende Querzone 5 dritten Typs 8 wird anschließend entlang der zweiten kleinen Seite entsprechend der Seite 14 oder 15 angeordnet, dann bedeckt die folgende Zone zweiten Typs 7 die zweite Flanke 16 oder 17 des rohrförmigen Bauteils 3, wodurch die dritte konzentrische Wicklungsschicht der rohrförmigen Verstärkung 13 beendet wird, die bei der dritten Umdrehung des Kerns 12 erhalten wird.
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Die drei folgenden Umdrehungen des Kerns 12 bilden in gleicher Weise eine vierte, eine fünfte und eine sechste konzentrische Schicht gleich der vorher beschriebenen dritten konzentrischen Schicht durch aufeinanderfolgende Wicklung der Wechselfolge der Zonen dritten Typs 8 und zweiten Typs 7, die sich periodisch wiederholen.
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Die siebte und letzte Umdrehung des Kerns 12 bildet die letzte konzentrische Schicht (Außenschicht) der rohrförmigen Verstärkung 13, die aus einer Querzone 5 ersten Typs 6 besteht, die die Gesamtheit der Seiten des rohrförmigen Bauteils 3 bedeckt.
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Wenn das Wickeln des Verstärkungsstreifens 1 um den Kern 12 vollständig beendet ist, und nach einem möglichen Biegungsschritt, wird der von der rohrförmigen Verstärkung 13 umgebene Kern 12 in den Aufnahmehohlraum eines Einspritzformwerkzeugs eingesetzt, wenn der Verstärkungsstreifen von trockenen Faserlagen gebildet wird. Dann wird Harz mit niedrigem Druck und an mehreren Stellen in das Innere des Hohlraums des Formwerkzeugs eingespritzt. Dieses sehr flüssige Harz, mit dem ein Härtungsmittel vermischt ist, benetzt die Bewehrungsdrähte 4 und umhüllt sie. Es erbringt die Kohäsion der Einheit und verleiht dem rohrförmigen Bauteil 3 seine endgültige Form.
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Aufgrund der undurchlässigen Endzone 9, die die Innenschicht der rohrförmigen Verstärkung 13 bildet, kann dieses Harz nicht bis zum Kern 12 vordringen und stört daher nicht dessen späteres Ausformen. Da die Endzone 9 vorzugsweise aus einem mit diesem Harz kompatiblen thermoplastischen Stoff hergestellt wird, haftet sie perfekt an den anderen Schichten des rohrförmigen Bauteils 3.
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Im Rahmen eines Verfahrens der Art RTM ist das zum Einspritzen verwendete Harz zum Beispiel ein Acrylharz.
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Wenn das Harz hart ist, wird das Einspritzformwerkzeug geöffnet, und das Ausformen des rohrförmigen Bauteils 3 wird durchgeführt. Anschließend wird der Kern 12 daraus entfernt.
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Gemäß einer alternativen Variante kann der Kern 12 entfernt werden, während das rohrförmige Bauteil 3 noch im Einspritzformwerkzeug ist, dann dessen Ausformen durchgeführt werden.
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Um das Härten zu beschleunigen, kann ebenfalls geformt werden, indem die Einheit leicht auf eine Temperatur erwärmt wird, die zum Beispiel zwischen 60°C und 100°C liegt.
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Wenn der Verstärkungsstreifen 1 ausgehend von Bewehrungsdrähten 4 hergestellt wird, die bereits mit einem thermoplastischen Harz umhüllt sind, insbesondere auf der Basis von Polypropylen oder Polyamid, wird die vom Kern 12 und vom um diesen gewickelten Verstärkungsstreifen 1 gebildete Einheit nicht in ein Formwerkzeug eingesetzt, sondern erwärmt, um das Harz leicht zu schmelzen, wird dann in den Aufnahmehohlraum eines Formgebers eingesetzt, dessen Form der Außenform des zu erhaltenden rohrförmigen Bauteils 3 entspricht. Während seiner Verfestigung verleiht das Harz seine Kohäsion und seine Form dem rohrförmigen Bauteil 3. Auch hier verhindert das Vorhandensein der Endzone 9 des Typs „Liner” das Eindringen des geschmolzenen Harzes bis zum Kern 12, um sein Ausformen zu erleichtern.
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Die Ausformschritte werden wie oben beschrieben ausgeführt.
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Ausgehend vom Verstärkungsstreifen der 1 wird ein rohrförmiges Bauteil 3 erhalten, das Bewehrungsdrähte 4, die in Längsrichtung mit 0° auf seinen Hauptseiten ausgerichtet sind, d. h. auf seiner vorderen Flanke 16 und auf seiner hinteren Flanke 17, und Bewehrungsdrähte 4 umschließt, die quer mit 90° auf seinen zwei kleinen Seiten angeordnet sind, d. h. auf seiner Oberseite 14 und auf seiner Unterseite 15.
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Um die Steifheit der Einheit zu verbessern, insbesondere im Bereich der Winkel, und eine bessere Torsionsfestigkeit zu bieten, werden diese vier Verstärkungsschichten mit je nach den Seiten unterschiedlicher Ausrichtung durch zwei vollständige konzentrische Schichten vervollständigt, die eine innen und die andere außen, die eine Stapelung von gekreuzten Bewehrungsdrähten enthalten, die mit +45° und mit –45° bezüglich der Längsachse des rohrförmigen Bauteils 3 ausgerichtet sind.
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Das erhaltene rohrförmige Bauteil 3 ist besonders geeignet für die Herstellung eines Trägers eines Stoßabsorptionssystems für Fahrzeuge (Stoßfängerträger). Tatsächlich wird ein solcher Träger durch seine zwei Enden am Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt und ist Biegekräften ausgesetzt. Seine am meisten exponierte vordere Flanke empfängt die Hauptkräfte und arbeitet auf Druck, während seine hintere Flanke, die gegenüber angeordnet ist, hauptsächlich auf Zug arbeitet. Die längs mit 0° angeordneten Bewehrungsdrähte 4, die im Inneren der entsprechenden Flanken 16, 17 des durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen rohrförmigen Bauteils 4 enthalten sind, ermöglichen eine besonders gute Festigkeit gegenüber solchen Kräften.
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Die Ober- und Unterseite des Stoßfängerträgers sind hauptsächlich weniger starken Druck- und Scherkräften ausgesetzt. Die im Inneren der Ober- 14 und Unterseite 15 des so erhaltenen rohrförmigen Bauteils 3 enthaltenen Bewehrungsdrähte 4 sind perfekt geeignet, um solchen Kräften zu widerstehen.
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Die gekreuzten Bewehrungsdrähte, die mit +45° und –45° ausgerichtet sind, verteilt um das ganze rohrförmige Bauteil 3 in seiner Innen- und Außenschicht, ermöglichen es ihrerseits, den minderen Komponenten zu widerstehen, die gemäß anderen Richtungen der vom Träger erfahrenen Kräfte ausgerichtet sind.
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Selbstverständlich können viele andere Anwendungen für ausgehend von erfindungsgemäßen Verstärkungsstreifen erhaltene rohrförmige Bauteile in Betracht gezogen werden. Es können zum Beispiel die vielen Rohre oder Profilteile erwähnt werden, die im Automobilsektor verwendet werden, wie zum Beispiel die in den Türen der Fahrzeuge enthaltenen Einbruchsicherungsstangen, die zum Fahrgestell oder zu den Türen gehörenden Säulen und Längsträger, die Querträger unter Instrumententafeln usw. Ähnliche rohrförmige Bauteile werden ebenfalls auf anderen technischen Gebieten verwendet, zum Beispiel der Luftfahrt, dem Wassersport, oder auch dem Sport und der Freizeit.
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In jedem in Betracht gezogenen besonderen Anwendungsfall wird der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen abhängig von der Beschaffenheit und der Intensität der Hauptkräfte konzipiert, die auf dieses rohrförmige Bauteil bei seiner Verwendung ausgeübt werden. Die Lokalisierung und die Richtung der erfahrenen Beanspruchungen ermöglichen es, daraus die bevorzugte Ausrichtung der zu verwendenden Bewehrungsdrähte sowie ihrer Lokalisierung auf den verschiedenen Seiten des rohrförmigen Bauteils abzuleiten. Die Beschaffenheit und die Abmessungen der verschiedenen Querzonen 5 des zur Herstellung des rohrförmiges Bauteils zu verwendenden Verstärkungsstreifens 1 können so dementsprechend angepasst und bezüglich dieser Anwendung benutzerdefiniert werden, um sehr einfach ein spezielles rohrförmiges Bauteil herzustellen, das perfekt für seine Anwendung geeignet ist.
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Unter Verwendung dieses Prinzips kann die Anpassung noch weiter geführt werden.
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Zusätzlich dazu, dass sie Bewehrungsdrähte 4 enthalten, die gemäß einer unidirektionalen Ausrichtung ausgerichtet sind, die sich von derjenigen der benachbarten Querzonen 5 unterscheiden, haben die Querzonen 5 nicht immer die gleiche Dicke entlang des ganzen Verstärkungsstreifens 1.
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So können zum Beispiel die Querzonen 5, die dazu bestimmt sind, sich auf den Seiten des rohrförmigen Bauteils zu befinden, die den größten Beanspruchungen ausgesetzt sind, mit einer größeren Dicke als derjenigen der Querzonen 5 hergestellt werden, die dazu bestimmt sind, sich auf den anderen Seiten des rohrförmigen Bauteils zu befinden. Im Beispiel des oben beschriebenen Stoßfängerträgers sind es die vordere 16 und hintere Flanke 17, die am stärksten beansprucht werden. Man kann also vorteilhafterweise entscheiden, in diesem Bereich eine dickere Verstärkung herzustellen.
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Wie in 6 dargestellt, kann man hierzu einen Verstärkungsstreifen 1 verwenden, dessen Querzonen 5 zweiten Typs 7 eine größere Dicke aufweisen als die Querzonen 5 dritten Typs 8, die ihnen benachbart sind. Wie man oben unter Bezug auf 5 gesehen hat, befinden sich diese Querzonen 5 zweiten Typs 7 nach dem Wickeln im Bereich der vorderen 16 und hinteren Flanke 17 des rohrförmigen Bauteils 3 angeordnet. Die nach dem Wickeln erhaltene rohrförmige Verstärkung 13 ist so im Bereich seiner vorderen 16 und hinteren Flanke 17 dicker als im Bereich seiner oberen Seite 14 und unteren Seite 15, wodurch dem erhaltenen rohrförmigen Bauteil so in diesem Bereich eine bessere Festigkeit verliehen wird.
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Schließlich können je nach den Anwendungen die auf das rohrförmige Bauteil angewendeten Kräfte entlang dessen nicht gleich sein. Sie können so zum Beispiel in der zentralen Zone 18 stärker sein als im Bereich der Enden 19 des rohrförmigen Bauteils 3.
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Zum Beispiel in der Anwendung des Stoßfängerträgers, der über seine zwei Enden 19 am Fahrgestell befestigt ist, sind die Kräfte, denen er widerstehen muss, in seiner zentralen Zone 20 sehr viel stärker. Es ist also besonders vorteilhaft, die Verstärkung in dieser zentralen Zone zu erhöhen.
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Der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen 1 ermöglicht es sehr einfach, dieses Ziel zu erreichen. Hierzu genügt es, die Dicke des Verstärkungsstreifens diesmal im Bereich von Längszonen 20 zu erhöhen, wie in 7 dargestellt.
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Hierzu können eine oder mehrere zusätzliche Lagen 21 von Bewehrungsdrähten 4 geeigneter geringerer Abmessungen auf den ursprünglichen Verstärkungsstreifen 1 im Bereich der Längszonen 20 angefügt und zusammengebaut werden, die verstärkt werden sollen. Diese Lagen 21 können zum Beispiel auf den ursprünglichen Verstärkungsstreifen genäht oder geklebt werden.
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Dann werden Querzonen 5 erhalten, die eine Dicke aufweisen, die nicht in der ganzen Querzone konstant ist, da die Dicke im Bereich der Längszonen 20 größer ist, in der sich die zusätzlichen Lagen 21 befinden.
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Die zusätzlichen Lagen 21 enthalten Bewehrungsdrähte 4, die wie im dargestellten Beispiel eine gleiche Ausrichtung wie diejenige der Bewehrungsdrähte 4 aufweisen können, die sich in den entsprechenden Querzonen 5 des ursprünglichen Verstärkungsstreifens befinden. In diesem Fall, selbst wenn ihre Dicke nicht konstant ist, umschließen diese Querzonen 5 Bewehrungsdrähte 4, die alle die gleiche Ausrichtung haben.
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Es ist ebenfalls möglich, zusätzliche Lagen 21 zu wählen, in denen die Bewehrungsdrähte 4 anders ausgerichtet sind als diejenigen, die sich im ursprünglichen Streifen befinden. Die betroffenen Querzonen 5 enthalten dann Bewehrungsdrähte 4, die in mehreren Schichten unterschiedlicher unidirektionaler Ausrichtung angeordnet sind, die in unterschiedlichen Höhen übereinander gestapelt sind.
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Nach dem Wickeln wird eine rohrförmige Verstärkung 13 erhalten, die eine größere Dicke in der Zone aufweist, in der sich die zusätzlichen Schichten 21 befinden, zum Beispiel im Bereich der zentralen Zone 18 für das in 8 dargestellte Beispiel.
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Um eine progressive Vergrößerung und/oder Verringerung der Dicke der rohrförmigen Verstärkung 13 zu bilden, können wie dargestellt vorzugsweise mehrere zusätzliche Lagen 21 abnehmender Breite gestapelt werden, die im Bereich der Längszone 20 zentriert sind, die verstärkt werden soll, anstelle einer einzigen zusätzlichen Lage großer Dicke.
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In diesem Fall erhält man nach dem Wickeln eine rohrförmige Verstärkung, deren Dicke progressiv zunimmt und dann abnimmt, auf leicht gestufte Weise, die bei der Verteilung des Harzes einfach aufgefangen wird.
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Natürlich können Verstärkungsstreifen 1, die diese verschiedenen Möglichkeiten kombinieren, selbstverständlich ebenfalls in Betracht gezogen werden.
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Gemäß einer anderen Variante der Erfindung, die für den Fachmann einfach durchführbar ist, kann der erfindungsgemäße Verstärkungsstreifen 1 ebenfalls eines oder mehrere andere Elemente unterschiedlicher Beschaffenheit aufweisen, die an einer oder mehrere Quer- 5 und/oder Längszonen 20 des Verstärkungsstreifens angefügt werden.
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Dieses Element unterschiedlicher Beschaffenheit kann auf den Verstärkungsstreifen 1 geklebt werden oder wird bevorzugt mechanisch mit diesem zusammengebaut und vorzugsweise an der geeigneten Stelle auf diesen genäht.
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Es kann sich um ein Bauteil beliebiger Beschaffenheit und Funktion handeln, die bezüglich der für das zu erhaltende rohrförmige Bauteil in Betracht gezogenen Anwendung geeignet sind, so lange es nicht das Wickeln des Verstärkungsstreifen 1 um sich selbst verhindert, das für den Erhalt des rohrförmigen Bauteils notwendig ist.
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Es kann zum Beispiel ein Versteifungsbauteil mit Wabenstruktur erwähnt werden, vorzugsweise zellenförmig oder in Bienenwabenform, und zum Beispiel aus Polyurethan- oder Thermoplast-Schaumstoff. Nach dem Wickeln des Verstärkungsstreifens kann dieses Versteifungsbauteil sich vorteilhafterweise zwischen zwei Schichten von Bewehrungsdrähten 4 eingefügt befinden, was der so erhaltenen rohrförmigen Verstärkung eine sehr viel steifere Sandwichstruktur verleiht.
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Im oben erwähnten Anwendungsbeispiel, bei dem das erhaltene rohrförmige Bauteil 3 zur Herstellung eines Stoßfängerträgers bestimmt ist, kann so zum Beispiel vorgesehen werden, einen flachen Streifen Polyurethanschaumstoff auf eine der Querzonen 5 zweiten Typs 7 anzufügen, die dazu bestimmt ist, sich nach dem Wickeln an der vorderen Flanke 16 des rohrförmigen Bauteils zu befinden. Dieser Schaumstoffstreifen, von einer Form und Abmessungen entsprechend denjenigen der betroffenen Querzone 5 und von einer Dicke vorzugsweise zwischen 3 und 8 mm, wird vorzugsweise in diesem Bereich auf den Verstärkungsstreifen genäht.
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Das nach dem Wickeln eines solchen Verstärkungsstreifens erhaltene rohrförmige Bauteil weist dann eine vordere Flanke auf, die eine Sandwichstruktur hat, mit einer zwischen zwei Verbundmaterialschichten eingefügten Schaumstoffschicht, und die so vorteilhafterweise sehr viel stauchbeständiger ist, wenn sie Druck ausgesetzt wird.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und in den verschiedenen Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, da der Fachmann viele Änderungen anbringen und sich andere Varianten vorstellen kann, ohne den von den Ansprüchen definierten Umfang oder Rahmen der Erfindung zu verlassen.