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WO2010069084A1 - Method for producing a dimensionally stable hollow body of composite material - Google Patents

Method for producing a dimensionally stable hollow body of composite material Download PDF

Info

Publication number
WO2010069084A1
WO2010069084A1 PCT/CH2008/000537 CH2008000537W WO2010069084A1 WO 2010069084 A1 WO2010069084 A1 WO 2010069084A1 CH 2008000537 W CH2008000537 W CH 2008000537W WO 2010069084 A1 WO2010069084 A1 WO 2010069084A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dimensionally stable
hollow body
mold
mandrel
mold core
Prior art date
Application number
PCT/CH2008/000537
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bodo Fiedler
André CARTIER
Gregor Peikert
Original Assignee
Ruag Aerospace Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruag Aerospace Ag filed Critical Ruag Aerospace Ag
Priority to PCT/CH2008/000537 priority Critical patent/WO2010069084A1/en
Publication of WO2010069084A1 publication Critical patent/WO2010069084A1/en

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
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    • B29C70/342Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using isostatic pressure
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    • B29C70/32Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
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    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a dimensionally stable composite hollow body according to the preamble of patent claim 1.
  • a hollow body having a precisely defined outer contour is to be produced with such a method
  • the mold core is enclosed with a mold after the application of the solidifiable material and the material is pressed against the inner wall of the mold before and during solidification.
  • a tube-like casing arranged between the actual mold core and the applied material is placed under an overpressure and thereby presses the material against the mold.
  • the solidifiable material is lifted off the actual mold core, so that it may, before solidification of the material to a material shift, eg due to gravity come, with the result that the finished hollow body has an imprecise inner contour and Undefined wall thicknesses, which especially in heavily loaded components for aerospace is not tolerable.
  • the problem that the mandrel after solidification of the material in its existing form can not be removed from the hollow body formed around it.
  • a solution to this problem is known from EP 0 370 472 A2.
  • a mold core made of polystyrene is tightly enclosed by a first plastic film.
  • Several layers of a fabric material impregnated with a curable binder are then placed on this plastic film and the whole is then arranged in a mold.
  • This mold is enclosed by a second plastic film, within which a negative pressure is generated, while the interior of the first plastic film is kept at atmospheric pressure, so that the fabric layers are lifted from the first plastic film from the mold core and pressed against the walls of the mold.
  • the binder of the fabric material is cured by heating, at the same time the polystyrene core shrinks or coincides, so that its remains can be easily removed from the finished hollow body.
  • the inventive method for producing a dimensionally stable composite hollow body comprises the following steps: In a first step, a dimensionally stable
  • Mold core provided, which has an outer contour, which corresponds substantially to the desired inner contour of the composite hollow body to be produced. Then, a solidifiable material or layers of material is placed on the dimensionally stable mold core, e.g. several layers of a soaked with epoxy resin fabric material.
  • the formstable mandrel with the solidifiable material placed thereon is surrounded with a shape whose inner contour corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced.
  • Pressed inner contour of the mold by the mold core or at least a part thereof is heated and thereby thermally expands.
  • the pressing force required for pressing the material against the inner contour of the mold is thus provided exclusively by the fact that at least part of the material forming the dimensionally stable mandrel is heated and expands as a result of the heating.
  • the solidifiable material As the solidifiable material is pressed against the inner contour of the mold by the thermally expanded mandrel, it is solidified to form a dimensionally stable composite hollow body (to be produced).
  • the invention pelg thus relates to a method for producing dimensionally stable composite hollow body by applying solidifiable material to a dimensionally stable mandrel.
  • the mold core with the material placed thereon is surrounded with a mold, wherein the material is pressed against the mold by the mold core is heated and thereby thermally expands.
  • the material is pressed against the mold by the thermally extended mandrel, it is solidified to form the dimensionally stable composite hollow body to be made.
  • the mold is removed and the mold core is removed from the hollow space formed by it in the hollow body, for which purpose the dimensional stability of the mold core is removed.
  • the aforementioned method Steps repeatedly performed using the same mold core or mold core material or at least the essential components of the mold core, for producing a plurality, preferably identical dimensionally stable composite hollow body. Multiple use saves costs and material.
  • an undercut dimensionally stable mold core is provided, and thus a dimensionally stable composite hollow body having an undercut NEN inner contour is produced.
  • the provided mold core thus has such an outer contour that it can not be removed from the cavity formed by it after solidification of the material in its shaping form.
  • an outer mold is used which, preferably circumferentially, is divided one or more times. This makes it possible to produce dimensionally stable composite hollow bodies with a rear-cut outer contour.
  • a dimensionally stable mold core which has been formed by evacuating a flexible sleeve of a substantially incompressible material which is filled with a free-flowing, substantially incompressible bulk material.
  • This solidification effect of an evacuated envelope filled with loose bulk material is known, inter alia, from vacuum-packed coffee.
  • the mold core thus formed is dimensionally stable as long as the vacuum is maintained inside the flexible casing.
  • the vacuum in the flexible sheath is removed for removing the mandrel from the hollow body and at least part of the bulk material is removed from the shell before the hollow body is removed flexible sheath is removed from the cavity.
  • the flexible shell and the bulk material can be used several times. It is further preferred that the removal of bulk material from the flexible shell takes place exclusively by gravity, so that can be dispensed with costly facilities for this purpose. Further, it is preferable that the flexible
  • a dimensionally stable mold core which is formed with a flexible envelope of a substantially incompressible material within which a solid body of an incompressible material is removably arranged.
  • the solid body is wholly or at least partially removed from the flexible shell.
  • the solid body and the solid-receiving cavity in the flexible sheath in the removal direction without undercuts, for example cylindrical are formed. It is also conceivable to form the solid such that its outer contour can be changed to remove or this can be removed in individual parts of the flexible sheath.
  • the solid body is helically formed and the flexible shell has a corresponding blind hole-like cavity for receiving the same, wherein it can also be provided that this cavity is widened radially when screwing the solid.
  • This variant of the inventive method is particularly suitable for the production of dimensionally stable composite hollow bodies with not or only slightly undercut cavity contours and has the advantage that the mandrel can be used multiple times and no processes are required for the formation and removal of the mandrel, which typically generate dust or dirt, so that this variant is also ideal for the production of composite hollow bodies under clean room conditions.
  • the flexible sheath is made of a material with a thermal coefficient of linear expansion at 2O 0 C in the range between ⁇ OxlO "5 / ⁇ 1 and 35OxIO -6 ZK " 1 , preferably between 20OxIO -6 ZK “1 and 30OxIO -6 ZK “ 1 , formed, preferably of a thermoplastic elastomer, rubber, latex or silicone.
  • a material with a thermal coefficient of linear expansion at 2O 0 C in the range between ⁇ OxlO "5 / ⁇ 1 and 35OxIO -6 ZK “ 1 , preferably between 20OxIO -6 ZK “1 and 30OxIO -6 ZK “ 1 , formed, preferably of a thermoplastic elastomer, rubber, latex or silicone.
  • With such materials can be at reasonable wall thickness of the flexible envelope, by heating, for example, starting from room temperature to 100 0 C to 200 0 C relatively large thermal expansions of the flexible sheath produce, which is desirable to allow
  • the flexible sheath has a minimum thickness of 5 mm, preferably of 10 mm, in its shaping area.
  • the ratio of the thickness of the flexible casing to the thickness of the solidified material layer of the finished hollow body is greater than 5.
  • a dimensionally stable mold core which at least partially consists of a material whose melting point is below a temperature lies, in which the material of the finished produced by the process hollow body is damaged or destroyed.
  • Solid molding cores of thermoplastic elastomers are particularly suitable for this process variant. After melting of these mandrels in order to remove them from the respective cavity formed by them, the slotted material can be formed with advantage in a directly subsequent operation again by pouring into a mold to form a new mandrel.
  • the flexible shell solid may be formed of a material which, as taught in the third embodiment, can be removed by melting, without thereby the hollow body produced takes damage.
  • a fabric impregnated with a solidifiable binder is placed on the mold core, preferably an impregnated fiber fabric or scrim, preferably of carbon fibers.
  • a fabric is applied, which is impregnated with a thermosetting resin, preferably with epoxy resin.
  • a thermosetting resin preferably with epoxy resin.
  • the solidifiable material is solidified by heating, even with materials which would solidify after a long time without heating. This makes it possible to heat the
  • Mold core for pressing the solidifiable material to the mold and heating the solidifiable material for solidifying the same in a common heating step and thereby save energy and / or time.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a molding tool for forming a dimensionally stable mold core for use in a first embodiment of the method according to the invention in a first state;
  • FIG. 2 shows a vertical section through the mold of FIG. 1 in a second state
  • FIG. 3 shows a vertical section through the mold of FIG. 2 after the application of solidifiable material
  • FIG. 4 shows a vertical section through the mold of Figure 3 with the occupied mold core arranged in a mold.
  • FIG. 5 shows a vertical section through the mold of FIG. 4 with a dimensionally stable hollow body arranged on its mold core after removal of the mold in a first state;
  • FIG. 6 shows a vertical section through the mold of FIG. 4 with a dimensionally stable hollow body arranged on its mold core after removal of the mold in a second state
  • FIG. 7 shows a vertical section through a dimensionally stable mold core and a mold when carrying out a second embodiment variant of the method according to the invention
  • 8 is a vertical section through, a dimensionally stable mold core and a mold when carrying out a third embodiment of the inventive method.
  • a first preferred embodiment of the method according to the invention is set out below with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a molding tool for forming a dimensionally stable undercut mandrel for the production of a dimensionally stable hollow body by applying solidifiable material and then solidifying the material to form a dimensionally stable composite hollow body.
  • the mold is shown in Fig. 1 in an upright ground state, in which it does not form a dimensionally stable mold core.
  • the mold has a container 5, 7, 9, 18 with a rotationally symmetrical vacuum-tight interior 3, which is formed by a flexible sleeve 5 made of rubber and a bulk material reservoir 7, 9, 18.
  • the flexible sheath 5 in the illustrated situation at room temperature and lying at ambient pressure interior 3 has an independent, defined outer shape, and has in the area which serves in their intended use of the molding of the hollow body to be formed, a wall thickness from approx. 6 mm.
  • the bulk material reservoir 7, 9, 18 has a bellows 18, which is arranged in a metal cup 7 and is firmly clamped on its upper side by means of the metal cup 7 and both pressure- and vacuum-tight on the edge of a metal lid 9.
  • the metal cup 7 On its underside, the metal cup 7 has a ventilation opening 19.
  • the cup 7 and the lid 9 are made of stainless steel. However, it would be equally suitable For example, aluminum or fiber-reinforced plastic.
  • the cover 9 has a central passage opening 10, which widens in a funnel shape in the direction of the rolling bellows 18.
  • the flexible sheath 5 forms at its end facing the rolling bellows 18 a flange portion 11, which is fastened by means of a mounting flange 12 and a plurality of fastening screws 13 pressure and vacuum tight on the top of the lid 9, such that the through hole 10 without sudden cross-sectional change in the inner contour of the flexible sheath 5 passes.
  • the part of the inner space 3 formed by the bellows 18 is approximately half filled with dry quartz sand 4.
  • the interior 3 is connected via an opening 6 in the lid 9 with the environment in connection, ie under ambient or atmospheric pressure.
  • the opening 6 has a filter element 14, which is designed such that, although air can be introduced into the interior 3 and removed from it, the quartz sand 4 can not pass through the opening 6.
  • the rolling bellows 18 is rolled back in the direction of the passage opening 10 until it rests on the passage opening 10 covering the sand 4.
  • the total volume of the inner space 3 is substantially equal the volume of sand in the interior 3 arranged amount of sand 4, and the flexible shell 5 with the sand contained therein 4 has solidified into a dimensionally stable body 1, which can serve as a mold core 1 for laying of solidifiable material.
  • Fig. 3 shows a vertical section through the
  • Forming tool after this was again oriented starting from the situation shown in Fig. 2 with the flexible sheath 5 upwards and after a pre-impregnated with epoxy resin carbon fiber fabric 17 (prepreg) was placed on the mandrel 1.
  • Fig. 4 shows a vertical section through the mold, after the dimensionally stable mold core 1 has been enclosed with the tissue 17 arranged thereon starting from the situation shown in Fig. 3 with a two-part mold 8, which as the inner contour of the desired outer contour of the composite hollow body to be produced having.
  • the mold 8 surrounds a flange section 15 on the cover 9 of the container 5, 7, 9, 18 and is thereby fastened in a form-fitting manner to the molding tool. In this state, at least in places there is a small gap (not shown) between the inner contour of the mold 8 and the laid-up fabric material 17.
  • the entire assembly is heated in an oven of room temperature to about 180 0 C and held at this temperature for a longer time.
  • the flexible sheath 5 of the dimensionally stable mandrel 1 expands and thereby presses the fabric material 17 against the inner wall of the mold 8, while the epoxy resin impregnated with it hardens, so that the fabric 17 with the hardened epoxy resin contained therein then forms the dimensionally stable composite hollow body 2 to be produced.
  • FIG. 5 shows the molding tool with the composite hollow body 2 located thereon in vertical section in a situation after starting from the situation illustrated in FIG. 5 the interior space 3 has been placed under a slight vacuum via the opening 6.
  • the flexible sheath 5 has contracted in the cavity formed by it in the hollow body 2, while the rolling bellows 18 is held by the weight of the sand 4 at the bottom of the cup 7.
  • the hollow body 2 can now easily lifted off the mold upwards or be deducted from the flexible sheath 5.
  • the dimensionally stable mold core 1 on the outside of which, in turn, a fabric material 17 impregnated with a solidifiable binder, such as epoxy resin, is made of a flexible sheath 5 made of silicone, which has a cylindrical opening in its center. tion, in which as a solid body demanding a cylindrical copper tube 16 is arranged with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the opening.
  • the dimensionally stable mold core 1 thus formed with the fabric material 17 laid thereon is surrounded by a longitudinally split two-part mold 8, the inner contour of which corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced.
  • a small gap (not shown), which then by heating the flexible sheath 5 and the resulting in thermal expansion of the sheath 5 is lifted, so that the impregnated fabric material 17 by the thermally extended flexible sheath 5 against the
  • the heating to expand the flexible sheath 5, which may also serve to solidify the applied impregnated fabric material 17 in thermosetting binders, may be e.g. by heating the entire assembly in an oven, or e.g. in that a heating element is introduced into the tube 16.
  • FIG. 8 shows a vertical section through a dimensionally stable mold core with a seal placed thereon.
  • the dimensionally stable mandrel 1 consists of a solid mandrel made of a thermoplastic elastomer.
  • the mold 8 is identical to the mold shown in FIG. 4. As in the previously described embodiments of the method according to the invention, after placing the solidifiable material 17 on the mold core 1, it is surrounded by the material 17 placed thereon with a mold 8 whose inner contour corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced.
  • the temperature in the furnace is raised to a temperature which is above the melting point of the material of the mold core 1 and below the damage temperature of the mold core.
  • fixed fabric material 17 is located, wherein the mandrel 1 is melted and the fabric material 17 is further solidified.
  • the entire arrangement is removed from the oven and the now liquid material of the mold core 1 is removed by pouring out of the cavity formed by the mold core.
  • the mold 8 is removed around the formed composite hollow body, whereby it is then present as a single element.

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Abstract

The invention relates to a method for producing dimensionally stable hollow bodies of composite material (2) by applying compactable material (17) on a dimensionally stable mould core (1). The mould core (1) with the material (17) applied thereon is surrounded by a mould (8), the material (17) being pressed against the mould (8) by heating the mould core (1) which thermally expands during the operation. While the material (17) is pressed against the mould by the thermally expanded mould core (1), it is solidified so that it forms the dimensionally stable hollow body of composite material (2) that is to be produced. After solidification of the material (17), the mould (8) is removed and the mould core (1) is removed from the cavity formed by it in the hollow body (2), whereby the dimensional stability of the mould core (1) is revoked. The method according to the invention allows for the first time to produce high-strength and very light, dimensionally stable hollow bodies of composite material with undercut cavities, which have precisely defined inner and outer contours and narrow wall thicknesses.

Description

Verfahren zur Herstellung eines formstabilen Verbundwerkstoff -Hohlkörpers Process for producing a dimensionally stable composite hollow body
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines formstabilen Verbundwerkstoff -Hohlkörpers gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for producing a dimensionally stable composite hollow body according to the preamble of patent claim 1.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Es ist bekannt, formstabile Verbundverkstoff- Hohlkörpern dadurch herzustellen, dass ein verfestigbares Material auf einen Formkern aufgelegt und anschliessend verfestigt wird. Hierdurch lassen sich typischerweise Hohlkörper mit einer genau definierten Innenkontur herstellen, deren Aussenkontur jedoch relativ Undefiniert ist.It is known to produce dimensionally stable composite hollow bodies in that a solidifiable material is placed on a mold core and then solidified. As a result, it is typically possible to produce hollow bodies with a precisely defined inner contour, but whose outer contour is relatively undefined.
Soll mit einem derartigen Verfahren ein Hohlkörper mit einer genau definierten Aussenkontur herge- stellt werden, so wird der Formkern nach dem Auflegen des verfestigbaren Materials mit einer Form umschlossen und das Material vor und während dem Verfestigen gegen die Innenwandung der Form gepresst. Dies geschieht dadurch, dass eine zwischen dem eigentlichen Formkern und dem auf- gelegten Material angeordnete schlauchartige Hülle unter einen Überdruck gesetzt wird und dadurch das Material gegen die Form presst. Dabei wird jedoch das verfestigbare Material vom eigentlichen Formkern abgehoben, so dass es vor dem Verfestigen des Materials zu einer Mate- rialverlagerung, z.B. infolge der Schwerkraft, kommen kann, mit dem Resultat, dass der fertige Hohlkörper eine unpräzise Innenkontur und Undefinierte Wandstärken aufweist, was insbesondere bei hochbelasteten Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt nicht tolerierbar ist. Weiter ergibt sich bei den obigen Verfahren, insbesondere bei der Herstellung von Hohlkörpern mit hin- terschnittenen Innenkonturen, das Problem, dass der Formkern nach der Verfestigung des Materials in seiner bestehenden Form nicht mehr aus dem um ihn herum gebildeten Hohlkörper entfernt werden kann.If a hollow body having a precisely defined outer contour is to be produced with such a method, the mold core is enclosed with a mold after the application of the solidifiable material and the material is pressed against the inner wall of the mold before and during solidification. This happens in that a tube-like casing arranged between the actual mold core and the applied material is placed under an overpressure and thereby presses the material against the mold. In this case, however, the solidifiable material is lifted off the actual mold core, so that it may, before solidification of the material to a material shift, eg due to gravity come, with the result that the finished hollow body has an imprecise inner contour and Undefined wall thicknesses, which especially in heavily loaded components for aerospace is not tolerable. Furthermore, in the above methods, in particular in the production of hollow bodies with terschnittenen inner contours, the problem that the mandrel after solidification of the material in its existing form can not be removed from the hollow body formed around it.
Eine Lösung für dieses Problem ist aus EP 0 370 472 A2 bekannt. Zur Herstellung eines Verbundwerkstoff-Hohlkörpers wird hier ein Formkern aus Polystyrol eng anliegend mit einer ersten Kunststofffolie umschlossen. Auf diese Kunststofffolie werden sodann mehrere Lagen eines mit einem aushärtbaren Bindemittel imprägnier- ten Gewebematerials aufgelegt und das ganze sodann in einer Form angeordnet . Diese Form wird mit einer zweiten Kunststofffolie umschlossen, innerhalb welche ein Unterdruck erzeugt wird, während der Innenraum der ersten Kunststofffolie auf Atmosphärendruck gehalten wird, so dass die Gewebelagen von der ersten Kunststofffolie vom Formkern abgehoben und gegen die Wandungen der Form ge- presst werden. Anschliessend wird das Bindemittel des Gewebematerials durch Erhitzen ausgehärtet, wobei gleichzeitig der Polystyrolkern schrumpft bzw. zusammenfällt, so dass seine Überreste problemlos aus dem fertiggestellten Hohlkörper entfernt werden können. Dieses Verfahren erlaubt zwar die Herstellung von Verbundwerkstoff -Hohlkörpern mit hinterschnittenen Innenkonturen, weist jedoch ansonsten ebenfalls die zuvor genannten Nachteile des Standes der Technik auf. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist es, dass eine mehrmalige Verwendung des Formkerns bzw. des Formkernmaterials systembedingt von vornherein ausgeschlossen ist.A solution to this problem is known from EP 0 370 472 A2. To produce a composite hollow body, a mold core made of polystyrene is tightly enclosed by a first plastic film. Several layers of a fabric material impregnated with a curable binder are then placed on this plastic film and the whole is then arranged in a mold. This mold is enclosed by a second plastic film, within which a negative pressure is generated, while the interior of the first plastic film is kept at atmospheric pressure, so that the fabric layers are lifted from the first plastic film from the mold core and pressed against the walls of the mold. Subsequently, the binder of the fabric material is cured by heating, at the same time the polystyrene core shrinks or coincides, so that its remains can be easily removed from the finished hollow body. Although this method allows the production of composite hollow bodies with undercut inner contours, but otherwise also has the aforementioned disadvantages of the prior art. Another disadvantage of this method is that a multiple use of the mandrel or the mold core material system is excluded from the outset.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Verfahren für die Herstellung formstabiler Verbundwerkstoff - Hohlkörper zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder zumin- dest teilweise vermeidet . Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemässIt is therefore the object to provide a process for the production of dimensionally stable composite hollow bodies which does not have the disadvantages of the prior art or at least partially avoids it. This object is achieved by the method according to
Patentanspruch 1 gelöst.Claim 1 solved.
Demgemäss umfasst das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörpers folgende Schritte: In einem ersten Schritt wird ein formstabilerAccordingly, the inventive method for producing a dimensionally stable composite hollow body comprises the following steps: In a first step, a dimensionally stable
Formkern bereitgestellt, welcher eine Aussenkontur aufweist, die im Wesentlichen der gewünschten Innenkontur des herzustellenden Verbundwerkstoff-Hohlkörpers entspricht . Sodann wird ein verfestigbares Material bzw. werden verfestigbare Materialschichten auf dem formstabilen Formkern aufgelegt, z.B. mehrere Lagen eines mit Epoxydharz getränkten Gewebematerials.Mold core provided, which has an outer contour, which corresponds substantially to the desired inner contour of the composite hollow body to be produced. Then, a solidifiable material or layers of material is placed on the dimensionally stable mold core, e.g. several layers of a soaked with epoxy resin fabric material.
In einem weiteren Schritt wird der formsta- bile Formkern mit dem darauf aufgelegten verfestigbaren Material mit einer Form umgeben, deren Innenkontur der gewünschten Aussenkontur des herzustellenden Hohlkörpers entspricht .In a further step, the formstable mandrel with the solidifiable material placed thereon is surrounded with a shape whose inner contour corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced.
In diesem Zustand wird das auf dem formstabi- len Formkern angeordnete verfestigbare Material an dieIn this state, the solidifiable material arranged on the dimensionally stable mold core is attached to the
Innenkontur der Form angepresst, indem der Formkern oder zumindest ein Teil desselben erwärmt wird und sich dadurch thermisch ausdehnt. Die zum Anpressen des Materials an die Innenkontur der Form benötigte Anpresskraft wird also ausschliesslich dadurch bereitgestellt, dass zumindest ein Teil des den formstabilen Formkern bildenden Materials erwärmt wird und sich infolge der Erwärmung ausdehnt .Pressed inner contour of the mold by the mold core or at least a part thereof is heated and thereby thermally expands. The pressing force required for pressing the material against the inner contour of the mold is thus provided exclusively by the fact that at least part of the material forming the dimensionally stable mandrel is heated and expands as a result of the heating.
Während nun das verfestigbare Material vom thermisch ausgedehnten Formkern gegen die Innenkontur der Form gepresst wird, wird es verfestigt, so dass das Material einen (den herzustellenden) formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörper bildet.As the solidifiable material is pressed against the inner contour of the mold by the thermally expanded mandrel, it is solidified to form a dimensionally stable composite hollow body (to be produced).
Nach dem Verfestigen des verfestigbaren Mate- rials zu dem formstabilen Hohlkörper wird in weiterenAfter solidification of the solidifiable material to the dimensionally stable hollow body is in further
Schritten die Form, welche den Hohlkörper beim Verfesti- gen umgeben hat, entfernt und der Formkern aus dem durch diesen gebildeten Hohlraum im Hohlkörper entfernt, wozu zur Erleichterung bzw. Ermöglichung des Entfernens die Formstabilität des Formkerns aufgehoben wird.Steps the shape, which the hollow body in Verfesti- gene has removed, and the mandrel removed from the cavity formed by this in the hollow body, for which purpose to facilitate or allow removal of the dimensional stability of the mandrel is repealed.
Mit anderen Worten gesagt betrifft die Erfin- düng also ein Verfahren zur Herstellung formstabiler Verbundwerkstoff-Hohlkörper durch Auflegen von verfestigbarem Material auf einen formstabilen Formkern. Der Formkern mit dem darauf aufgelegten Material wird mit einer Form umgeben, wobei das Material an die Form angepresst wird, indem der Formkern erwärmt wird und sich dadurch thermisch ausdehnt . Während das Material vom thermisch ausgedehnten Formkern gegen die Form gepresst wird, wird es verfestigt, so dass es den herzustellenden formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörper bildet. Nach dem Verfes- tigen des Materials wird die Form entfernt und der Formkern aus dem durch diesen gebildeten Hohlraum im Hohlkörper entfernt, wozu die Formstabilität des Formkerns aufgehoben wird.In other words, the invention düng thus relates to a method for producing dimensionally stable composite hollow body by applying solidifiable material to a dimensionally stable mandrel. The mold core with the material placed thereon is surrounded with a mold, wherein the material is pressed against the mold by the mold core is heated and thereby thermally expands. As the material is pressed against the mold by the thermally extended mandrel, it is solidified to form the dimensionally stable composite hollow body to be made. After the material has been solidified, the mold is removed and the mold core is removed from the hollow space formed by it in the hollow body, for which purpose the dimensional stability of the mold core is removed.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird es erstmals möglich, hochfeste und sehr leichte formstabile Verbundwerkstoff-Hohlkörper mit hinterschnittenen Hohlräumen herzustellen, welche präzise definierte Innen- und Aussenkonturen sowie eng tolerierte Wandstärken aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Verfestigen des aufgelegten verfestigbaren Materials weiteres verfestigbares Material in den Bereich zwischen dem formstabilen Formkern und der Form eingebracht, z.B. mittels Injektion, welches an- schliessend zusammen mit dem bereits in diesem Bereich vorhandenen verfestigbaren Material verfestigt wird. Auf diese Weise kann ein porenfreies Verbundwerkstoffmaterial gebildet werden, dessen Oberfläche höchsten Ansprüchen genügt . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die zuvor erwähnten Verfahrens- schritte mehrfach unter Verwendung desselben Formkerns bzw. Formkernmaterials oder zumindest der wesentlichen Komponenten des Formkerns durchgeführt, zur Herstellung mehrerer, bevorzugterweise identischer formstabiler Verbundwerkstoff-Hohlkörper . Durch die Mehrfachbenutzung können Kosten und Material eingespart werden.With the method according to the invention, it becomes possible for the first time to produce high-strength and very light dimensionally stable composite hollow bodies with undercut cavities which have precisely defined internal and external contours and tightly tolerated wall thicknesses. In a preferred embodiment of the method, further solidifiable material is introduced into the region between the dimensionally stable mold core and the mold prior to solidification of the applied settable material, for example by means of injection, which is subsequently solidified together with the solidifiable material already present in this region. In this way, a pore-free composite material can be formed, the surface of which meets the highest demands. In a further preferred embodiment of the method, the aforementioned method Steps repeatedly performed using the same mold core or mold core material or at least the essential components of the mold core, for producing a plurality, preferably identical dimensionally stable composite hollow body. Multiple use saves costs and material.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein hinterschnittener formstabiler Formkern bereitgestellt und damit ein formstabiler Verbundwerkstoff-Hohlkörper mit einer hinterschnitte- nen Innenkontur hergestellt. Der bereitgestellte Formkern weist also eine derartige Aussenkontur auf, dass er sich nach dem Verfestigen des Materials in seiner formgebenden Form nicht aus dem durch ihn gebildeten Hohlraum entfernen lässt. Bei derartigen Ausführungsformen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich in Erscheinung.In yet another preferred embodiment of the method, an undercut dimensionally stable mold core is provided, and thus a dimensionally stable composite hollow body having an undercut NEN inner contour is produced. The provided mold core thus has such an outer contour that it can not be removed from the cavity formed by it after solidification of the material in its shaping form. In such embodiments, the advantages of the invention are particularly evident.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Aussenform verwendet, welche, bevorzugterweise umfangsmässig, einfach oder mehrfach geteilt ist. Hierdurch ist es möglich, formsta- bile Verbundwerkstoff-Hohlkörper mit einer hinterschnit- tenen Aussenkontur herzustellen.In yet another preferred embodiment of the method, an outer mold is used which, preferably circumferentially, is divided one or more times. This makes it possible to produce dimensionally stable composite hollow bodies with a rear-cut outer contour.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird ein formstabiler Formkern bereitgestellt, der durch Evakuieren eine flexiblen Hülle aus einem im Wesentlichen inkompressiblen Material, die mit einem rieselfähigen, im Wesentlichen inkompressiblen Schüttgut gefüllt ist, gebildet wurde. Dieser Verfestigungseffekt einer mit losem Schüttgut befüllten evakuierten Hülle ist unter anderem von vakuumverpacktem Kaffee bekannt. Der so gebildete Formkern ist formstabil solange das Vakuum im Innern der flexiblen Hülle aufrecht erhalten wird. Nach dem Verfestigen des verfestigbaren Materials zu dem formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörper wird, zum Entfernen des Formkerns aus dem Hohlkörper, das Vaku- um in der flexiblen Hülle aufgehoben und zumindest ein Teil des Schüttguts aus der Hülle entfernt, bevor die flexible Hülle aus dem Hohlraum entfernt wird. Hierdurch wird es möglich, mit dem erfindungsgemässen Verfahren Verbundwerkstoff-Hohlkörper mit stark hinterschnittenen Innenkonturen herzustellen, wobei die flexible Hülle und das Schüttgut mehrfach verwendet werden können. Dabei ist es weiter bevorzugt, dass das Entfernen von Schüttgut aus der flexiblen Hülle ausschliess- lich durch Schwerkraftförderung erfolgt, so dass auf aufwendige Einrichtungen für diesen Zweck verzichtet werden kann. Weiter ist es bevorzugt, dass die flexibleIn a first preferred embodiment variant of the method, a dimensionally stable mold core is provided, which has been formed by evacuating a flexible sleeve of a substantially incompressible material which is filled with a free-flowing, substantially incompressible bulk material. This solidification effect of an evacuated envelope filled with loose bulk material is known, inter alia, from vacuum-packed coffee. The mold core thus formed is dimensionally stable as long as the vacuum is maintained inside the flexible casing. After the solidifiable material has solidified to form the dimensionally stable composite hollow body, the vacuum in the flexible sheath is removed for removing the mandrel from the hollow body and at least part of the bulk material is removed from the shell before the hollow body is removed flexible sheath is removed from the cavity. This makes it possible to produce with the inventive method composite hollow body with heavily undercut inner contours, the flexible shell and the bulk material can be used several times. It is further preferred that the removal of bulk material from the flexible shell takes place exclusively by gravity, so that can be dispensed with costly facilities for this purpose. Further, it is preferable that the flexible
Hülle nach dem Entfernen zumindest eines Teils des Schüttguts aus ihrem Innenraum evakuiert wird, wodurch sie sich leichter aus dem um sie herum gebildeten Hohlkörper entfernen lässt. Hierdurch wird insbesondere das Entfernen der Hülle aus hinterschnittenen Hohlräumen erleichtert .Case after removal of at least a portion of the bulk material is evacuated from its interior, making it easier to remove from the hollow body formed around it. As a result, in particular the removal of the casing from undercut cavities is facilitated.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird ein formstabiler Formkern bereitgestellt, der mit einer flexiblen Hülle aus einem im Wesentlichen inkompressiblen Material gebildet ist, innerhalb derer ein Festkörper aus einem inkompressiblen Material entnehmbar angeordnet ist. Zum Aufheben der Formstabilität des Formkerns und zum Entfernen des Formkerns aus dem Hohlkörper wird der Festkörper ganz oder zumindest teilweise aus der flexiblen Hülle entnommen. Um eine Entnehmbarkeit des Festkörpers aus der flexiblen Hülle zu ermöglichen, sind der Festkörper und der den Festkörper aufnehmende Hohlraum in der flexiblen Hülle in Entnahmerichtung hinterschneidungsfrei, z.B. zylindrisch, ausgebildet. Auch ist es denkbar, den Festkörper derartig auszubilden, dass dessen Aussenkontur zum Entnehmen verändert werden kann oder dieser in einzelnen Teilen aus der flexiblen Hülle entfernt werden kann. Weiter ist es auch denkbar, dass der Festkörper schraubenartig ausge- bildet ist und die flexible Hülle einen entsprechenden sacklochartigen Hohlraum zur Aufnahme desselben aufweist, wobei es auch vorgesehen sein kann, dass dieser Hohlraum beim Einschrauben des Festkörpers radial aufgeweitet wird. Diese Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich besonders für die Herstellung von formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörpern mit nicht oder lediglich leicht hinterschnittenen Hohlraumkonturen und weist den Vorteil auf, dass der Formkern mehrfach verwendet werden kann und zur Bildung und zum Entfernen des Formkerns keine Prozesse erforderlich sind, welche typischerweise Staub oder Schmutz generieren, so dass sich diese Variante auch bestens zur Herstellung von Verbundwerkstoff-Hohlkörpern unter Reinraum-Bedingungen eignet.In a second preferred embodiment variant of the method, a dimensionally stable mold core is provided, which is formed with a flexible envelope of a substantially incompressible material within which a solid body of an incompressible material is removably arranged. To remove the dimensional stability of the mandrel and to remove the mandrel from the hollow body, the solid body is wholly or at least partially removed from the flexible shell. In order to allow removability of the solid from the flexible sheath, the solid body and the solid-receiving cavity in the flexible sheath in the removal direction without undercuts, for example cylindrical, are formed. It is also conceivable to form the solid such that its outer contour can be changed to remove or this can be removed in individual parts of the flexible sheath. Furthermore, it is also conceivable that the solid body is helically formed and the flexible shell has a corresponding blind hole-like cavity for receiving the same, wherein it can also be provided that this cavity is widened radially when screwing the solid. This variant of the inventive method is particularly suitable for the production of dimensionally stable composite hollow bodies with not or only slightly undercut cavity contours and has the advantage that the mandrel can be used multiple times and no processes are required for the formation and removal of the mandrel, which typically generate dust or dirt, so that this variant is also ideal for the production of composite hollow bodies under clean room conditions.
Mit Vorteil wird die flexible Hülle aus einem Werkstoff mit einem thermischen Längenausdehnungskoeffizienten bei 2O0C im Bereich zwischen ΞOxlO"5/^1 und 35OxIO-6ZK"1, bevorzugterweise zwischen 20OxIO-6ZK"1 und 30OxIO-6ZK"1, gebildet, und zwar bevorzugterweise aus einem thermoplastischen Elastomer, Gummi, Latex oder Silikon. Mit derartigen Materialien lassen sich, bei vertretbarer Wandstärke der flexiblen Hülle, durch Erwärmung z.B. ausgehend von Raumtemperatur, um 1000C bis 2000C relativ grosse Wärmeausdehnungen der flexiblen Hülle erzeugen, was wünschenswert ist, um eine möglichst grosse Anpressfähigkeit zu ermöglichen.Advantageously, the flexible sheath is made of a material with a thermal coefficient of linear expansion at 2O 0 C in the range between ΞOxlO "5 / ^ 1 and 35OxIO -6 ZK " 1 , preferably between 20OxIO -6 ZK "1 and 30OxIO -6 ZK " 1 , formed, preferably of a thermoplastic elastomer, rubber, latex or silicone. With such materials can be at reasonable wall thickness of the flexible envelope, by heating, for example, starting from room temperature to 100 0 C to 200 0 C relatively large thermal expansions of the flexible sheath produce, which is desirable to allow the largest possible pressing ability.
Bevorzugterweise weist die flexible Hülle in ihrem formgebenden Bereich eine Mindestdicke von 5 mm, bevorzugterweise von 10 mm auf.Preferably, the flexible sheath has a minimum thickness of 5 mm, preferably of 10 mm, in its shaping area.
Um eine gute Anpressung des auf den Formkern aufgelegten Materials auf den Formkern zu gewährleisten ist es bevorzugt, dass das Verhältnis aus der Dicke der flexiblen Hülle zu der Dicke der verfestigten Materialschicht des fertig gestellten Hohlkörpers grösser als 5 ist .In order to ensure a good contact pressure of the material placed on the mold core on the mold core, it is preferred that the ratio of the thickness of the flexible casing to the thickness of the solidified material layer of the finished hollow body is greater than 5.
In einer dritten bevorzugten AusführungsVariante des Verfahrens wird ein formstabiler Formkern be- reitgestellt, welcher zumindest zum Teil aus einem Material besteht, dessen Schmelzpunkt unter einer Temperatur liegt, bei der das Material des fertigen mit dem Verfahren herzustellenden Hohlkörpers geschädigt bzw. zerstört wird. Zum Aufheben der Formstabilität des Formkerns und zum Entfernen desselben aus dem Hohlkörper wird der Formkern oder zumindest ein Teil des Formkerns geschmolzen. Für diese Verfahrensvariante eignen sich besonders massive Formkerne aus thermoplastischen Elastomeren. Nach dem Aufschmelzen dieser Formkerne zwecks Entfernung derselben aus dem jeweiligen durch sie gebildeten Hohlraum kann das aufgescholzene Material mit Vorteil in einem direkt darauf folgenden Arbeitsgang erneut durch Abgies- sen in eine Form zu einem neuen Formkern geformt werden.In a third preferred embodiment variant of the method, a dimensionally stable mold core is provided, which at least partially consists of a material whose melting point is below a temperature lies, in which the material of the finished produced by the process hollow body is damaged or destroyed. To cancel the dimensional stability of the mandrel and to remove it from the hollow body of the mandrel or at least a portion of the mandrel is melted. Solid molding cores of thermoplastic elastomers are particularly suitable for this process variant. After melting of these mandrels in order to remove them from the respective cavity formed by them, the slotted material can be formed with advantage in a directly subsequent operation again by pouring into a mold to form a new mandrel.
Natürlich sind auch Kombinationen der zuvor genannten Ausführungsformen und Ausführungsvarianten vorgesehen. So kann z.B. bei der zweiten Ausführungsvariante der in der flexiblen Hülle angeordnete Festkörper aus einem Material gebildet sein, welches, wie in der dritten Ausführungsvariante gelehrt, durch Aufschmelzen entfernt werden kann, ohne dass hierdurch der hergestellte Hohlkörper Schaden nimmt . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein mit einem verfestigbaren Bindemittel imprägniertes Gewebe auf den Formkern aufgelegt, bevorzugterweise ein imprägniertes Fasergewebe oder -gelege, und zwar bevorzugterweise aus Kohlenstofffasern. Hierdurch lassen sich leichte, hochfeste Verbundwerkstoff-Hohlkörper herstellen, wie sie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt benötigt werden.Of course, combinations of the aforementioned embodiments and variants are provided. Thus, e.g. in the second embodiment of the arranged in the flexible shell solid may be formed of a material which, as taught in the third embodiment, can be removed by melting, without thereby the hollow body produced takes damage. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, a fabric impregnated with a solidifiable binder is placed on the mold core, preferably an impregnated fiber fabric or scrim, preferably of carbon fibers. As a result, lightweight, high-strength composite hollow body can be produced, as required for example in aerospace.
Dabei ist es von Vorteil, das ein Gewebe auf- gelegt wird, welches mit einem warmverfestigbaren Kunstharz, bevorzugterweise mit Epoxydharz, imprägniert ist. Generell ist es bevorzugt, wenn das verfestigbare Material durch Erwärmen verfestigt wird, auch bei Materialien, welche sich nach einer längeren Zeit auch ohne Erwärmung verfestigen würden. Hierdurch wird es möglich, dass Erwärmen desIt is advantageous that a fabric is applied, which is impregnated with a thermosetting resin, preferably with epoxy resin. In general, it is preferred if the solidifiable material is solidified by heating, even with materials which would solidify after a long time without heating. This makes it possible to heat the
Formkerns zum Anpressen des verfestigbaren Materials an die Form und das Erwärmen des verfestigbaren Materials zum Verfestigen desselben in einem gemeinsamen Erwärmungsschritt durchzuführen und dadurch Energie und/oder Zeit zu sparen.Mold core for pressing the solidifiable material to the mold and heating the solidifiable material for solidifying the same in a common heating step and thereby save energy and / or time.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen An- Sprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Formwerkzeug zur Bildung eines formstabilen Formkerns zur Verwendung im einer ersten AusführungsVariante des erfindungs- gemässen Verfahrens in einem ersten Zustand;1 shows a vertical section through a molding tool for forming a dimensionally stable mold core for use in a first embodiment of the method according to the invention in a first state;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Formwerkzeug aus Fig. 1 in einem zweiten Zustand;FIG. 2 shows a vertical section through the mold of FIG. 1 in a second state; FIG.
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das Formwerkzeug aus Fig. 2 nach dem Auflegen von verfestigbarem Ma- terial;3 shows a vertical section through the mold of FIG. 2 after the application of solidifiable material; FIG.
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch das Formwerkzeug aus Fig. 3 mit dem belegten Formkern angeordnet in einer Form;4 shows a vertical section through the mold of Figure 3 with the occupied mold core arranged in a mold.
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch das Formwerk- zeug aus Fig. 4 mit einem auf dessen Formkern angeordneten formstabilen Hohlkörper nach dem Entfernen der Form in einem ersten Zustand;5 shows a vertical section through the mold of FIG. 4 with a dimensionally stable hollow body arranged on its mold core after removal of the mold in a first state;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch das Formwerkzeug aus Fig. 4 mit einem auf dessen Formkern angeordne- ten formstabilen Hohlkörper nach dem Entfernen der Form in einem zweiten Zustand;6 shows a vertical section through the mold of FIG. 4 with a dimensionally stable hollow body arranged on its mold core after removal of the mold in a second state; FIG.
Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch einen formstabilen Formkern und eine Form bei der Durchführung einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Ver- fahrens; und Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch, einen formstabilen Formkern und eine Form bei der Durchführung einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens .7 shows a vertical section through a dimensionally stable mold core and a mold when carrying out a second embodiment variant of the method according to the invention; and 8 is a vertical section through, a dimensionally stable mold core and a mold when carrying out a third embodiment of the inventive method.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Eine erste bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 6 dargelegt.A first preferred embodiment of the method according to the invention is set out below with reference to FIGS. 1 to 6.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Formwerkzeug zur Bildung eines formstabilen hinterschnit- tenen Formkerns für die Herstellung eines formstabilen Hohlkörpers durch Auflegen von verfestigbarem Material und anschliessendes Verfestigen des Materials zu einem formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörper . Dabei ist das Formwerkzeug in Fig. 1 in einem aufrechten Grundzustand gezeigt, in welchem es noch keinen formstabilen Formkern bildet. Wie zu erkennen ist, weist das Formwerkzeug ein Behältnis 5, 7, 9, 18 mit einem rotationssymmetrischen vakuumdichten Innenraum 3 auf, welcher von einer flexi- blen Hülle 5 aus Gummi und einem Schüttgutreservoir 7, 9, 18 gebildet wird. Wie zu erkennen ist, hat die flexible Hülle 5 in der dargestellten Situation bei Raumtemperatur und bei auf Umgebungsdruck liegendem Innenraum 3 eine eigenständige, definierte Aussenform, und weist in dem Bereich, der bei ihrer bestimmungsgemässen Verwendung der Formung des zu bildenden Hohlkörpers dient , eine Wanddicke von ca . 6 mm auf .1 shows a vertical section through a molding tool for forming a dimensionally stable undercut mandrel for the production of a dimensionally stable hollow body by applying solidifiable material and then solidifying the material to form a dimensionally stable composite hollow body. In this case, the mold is shown in Fig. 1 in an upright ground state, in which it does not form a dimensionally stable mold core. As can be seen, the mold has a container 5, 7, 9, 18 with a rotationally symmetrical vacuum-tight interior 3, which is formed by a flexible sleeve 5 made of rubber and a bulk material reservoir 7, 9, 18. As can be seen, the flexible sheath 5 in the illustrated situation at room temperature and lying at ambient pressure interior 3 has an independent, defined outer shape, and has in the area which serves in their intended use of the molding of the hollow body to be formed, a wall thickness from approx. 6 mm.
Das Schüttgutreservoir 7, 9, 18 weist einen RoIl- balg 18 auf, der in einem Metallbecher 7 angeordnet ist und an seiner Oberseite mittels des Metallbechers 7 fest und sowohl druck- als auch vakuumdicht auf den Rand eines Metalldeckels 9 geklemmt ist. An seiner Unterseite weist der Metallbecher 7 eine Belüftungsöffnung 19 auf. Im vorliegenden Fall sind der Becher 7 und der Deckel 9 aus rostfreiem Stahl gefertigt. Ebenso geeignet wäre jedoch beispielsweise auch Aluminium oder faserverstärkter Kunststoff .The bulk material reservoir 7, 9, 18 has a bellows 18, which is arranged in a metal cup 7 and is firmly clamped on its upper side by means of the metal cup 7 and both pressure- and vacuum-tight on the edge of a metal lid 9. On its underside, the metal cup 7 has a ventilation opening 19. In the present case, the cup 7 and the lid 9 are made of stainless steel. However, it would be equally suitable For example, aluminum or fiber-reinforced plastic.
Der Deckel 9 weist eine zentrale Durchgangsöffnung 10 auf, welche sich in Richtung zum Rollbalg 18 hin trichterförmig erweitert. Die flexible Hülle 5 bildet an ihrem dem Rollbalg 18 zugewandten Ende eine Flanschpartie 11, welche mittels eines Befestigungsflansches 12 und mehrerer Befestigungsschrauben 13 druck- und vakuumdicht auf der Oberseite des Deckels 9 befestigt ist, derart, dass die Durchgangsöffnung 10 ohne sprunghafte Quer- Schnittsveränderung in die Innenkontur der flexiblen Hülle 5 übergeht .The cover 9 has a central passage opening 10, which widens in a funnel shape in the direction of the rolling bellows 18. The flexible sheath 5 forms at its end facing the rolling bellows 18 a flange portion 11, which is fastened by means of a mounting flange 12 and a plurality of fastening screws 13 pressure and vacuum tight on the top of the lid 9, such that the through hole 10 without sudden cross-sectional change in the inner contour of the flexible sheath 5 passes.
Im dargestellten Grundzustand ist der vom RoIl- balg 18 gebildete Teil des Innenraums 3 etwa zur Hälfte mit trockenem Quarzsand 4 gefüllt . Der Innenraum 3 steht über eine Öffnung 6 im Deckel 9 mit der Umgebung in Verbindung, also unter Umgebungs- bzw. Atmosphärendruck. Die Öffnung 6 weist ein Filterelement 14 auf, welches derartig ausgelegt ist, dass zwar Luft in den Innenraum 3 eingebracht und aus diesem entnommen werden kann, der Quarz- sand 4 die Öffnung 6 jedoch nicht passieren kann.In the illustrated basic state, the part of the inner space 3 formed by the bellows 18 is approximately half filled with dry quartz sand 4. The interior 3 is connected via an opening 6 in the lid 9 with the environment in connection, ie under ambient or atmospheric pressure. The opening 6 has a filter element 14, which is designed such that, although air can be introduced into the interior 3 and removed from it, the quartz sand 4 can not pass through the opening 6.
Ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Grundzustand kann der Sand 4 durch Änderung der Lage des Formwerkzeugs gegenüber der Schwerkraftrichtung derart, dass das Formwerkzeug mit dem Rollbalg 18 nach oben und mit der flexiblen Hülle 5 nach unten orientiert wird, durch Schwerkraftförderung in freiem Fall aus dem Rollbalg 18 in die flexible Hülle 5 verlagert werden, wobei die trichterförmige Durchgangsöffnung 10 im Deckel 9 als Einfülltrichter dient. Wird in diesem Zustand nun der Innenraum 3 desStarting from the ground state shown in Fig. 1, the sand 4 by changing the position of the mold with respect to the direction of gravity so that the mold is oriented with the rolling bellows 18 upwards and with the flexible sheath 5 down, by gravity in free fall the rolling bellows 18 are displaced into the flexible sheath 5, wherein the funnel-shaped passage opening 10 in the lid 9 serves as a hopper. Is now in this state, the interior 3 of the
Formwerkzeugs über die Öffnung 6 mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, so wird der Rollbalg 18 in Richtung auf die Durchtrittsöffnung 10 hin zurückgerollt, bis er auf dem die Durchgangsöffnung 10 bedeckenden Sand 4 aufliegt. In dieser Situation, die in Fig. 2 dargestellt ist, ist das Gesamtvolumen des Innenraums 3 im Wesentlichen gleich dem Volumen der im Innenraum 3 angeordneten Sandmenge 4 , und die flexible Hülle 5 mit dem darin befindlichen Sand 4 hat sich zu einem formstabilen Körper 1 verfestigt, welcher als Formkern 1 zum Auflegen von verfestigbarem Material dienen kann. Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch dasForming tool evacuated via the opening 6 by means of a vacuum pump, the rolling bellows 18 is rolled back in the direction of the passage opening 10 until it rests on the passage opening 10 covering the sand 4. In this situation, which is shown in Fig. 2, the total volume of the inner space 3 is substantially equal the volume of sand in the interior 3 arranged amount of sand 4, and the flexible shell 5 with the sand contained therein 4 has solidified into a dimensionally stable body 1, which can serve as a mold core 1 for laying of solidifiable material. Fig. 3 shows a vertical section through the
Formwerkzeug, nachdem dieses ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Situation wieder mit der flexiblen Hülle 5 nach oben orientiert wurde und nachdem ein mit Epoxydharz vorimprägniertes Kohlenstofffasergewebe 17 (Prepreg) auf den Formkern 1 aufgelegt wurde.Forming tool, after this was again oriented starting from the situation shown in Fig. 2 with the flexible sheath 5 upwards and after a pre-impregnated with epoxy resin carbon fiber fabric 17 (prepreg) was placed on the mandrel 1.
Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Formwerkzeug, nachdem dessen formstabiler Formkern 1 mit dem darauf angeordneten Gewebe 17 ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Situation mit einer zweiteiligen Form 8 umschlossen worden ist, welche als Innenkontur die gewünschte Aussenkontur des herzustellenden Verbundwerkstoff-Hohlkörpers aufweist. Die Form 8 umgreift dabei eine Flanschpartie 15 am Deckel 9 des Behältnisses 5, 7, 9, 18 und ist dadurch formschlüssig am Formwerkzeug be- festigt. In diesem Zustand besteht zwischen der Innenkontur der Form 8 und dem aufgelegten Gewebematerial 17 zumindest stellenweise ein kleiner Spalt (nicht gezeigt) .Fig. 4 shows a vertical section through the mold, after the dimensionally stable mold core 1 has been enclosed with the tissue 17 arranged thereon starting from the situation shown in Fig. 3 with a two-part mold 8, which as the inner contour of the desired outer contour of the composite hollow body to be produced having. In this case, the mold 8 surrounds a flange section 15 on the cover 9 of the container 5, 7, 9, 18 and is thereby fastened in a form-fitting manner to the molding tool. In this state, at least in places there is a small gap (not shown) between the inner contour of the mold 8 and the laid-up fabric material 17.
Ausgehend von dem in Fig. 4 gezeigten Zustand wird die gesamte Anordnung in einem Ofen von Räumtempe- ratur auf etwa 1800C erhitzt und eine längere Zeit auf dieser Temperatur gehalten. Dabei dehnt sich die flexible Hülle 5 des formstabilen Formkerns 1 aus und presst dadurch das Gewebematerial 17 gegen die Innenwandung der Form 8, während das Epoxydharz, mit welchem dieses ge- tränkt ist, aushärtet, so dass das Gewebe 17 mit dem darin enthaltenen ausgehärteten Epoxydharz anschliessend den herzustellenden formstabilen Verbundwerkstoff -Hohlkörper 2 bildet.Starting from the state shown in Fig. 4, the entire assembly is heated in an oven of room temperature to about 180 0 C and held at this temperature for a longer time. In this case, the flexible sheath 5 of the dimensionally stable mandrel 1 expands and thereby presses the fabric material 17 against the inner wall of the mold 8, while the epoxy resin impregnated with it hardens, so that the fabric 17 with the hardened epoxy resin contained therein then forms the dimensionally stable composite hollow body 2 to be produced.
Anschliessend wird die zweiteilige Form 8 ent- fernt und der Innenraum 3 über die Öffnung 6,. 14 mit der Umgebung verbunden. Infolge des Druckausgleichs zwischen Innenraum 3 und der Umgebung wird der Sand 4 wieder mobil und rieselt durch Schwerkraft zurück in das Schüttgutreservoir 7, 9, 18. Die Situation nach Durchführung dieser Schritte ist in Fig. 5 im Vertikalschnitt dargestellt. Fig. 6 zeigt das Formwerkzeug mit dem daran be- findlichen Verbundwerkstoff-Hohlkörper 2 im Vertikal - schnitt in einer Situation, nachdem ausgehend von der in Fig. 5 dargestellten Situation der Innenraum 3 über die Öffnung 6 unter ein leichtes Vakuum gesetzt worden ist. Wie zu erkennen ist, hat sich infolge des Vakuums im In- nenraum 3 die flexible Hülle 5 in dem von ihr geformten Hohlraum im Hohlkörper 2 zusammengezogen, während hingegen der Rollbalg 18 durch die Gewichtskraft des Sandes 4 am Boden des Bechers 7 gehalten wird. In diesem Zustand kann der Hohlkörper 2 nun problemlos vom Formwerkzeug nach oben abgehoben bzw. von der flexiblen Hülle 5 abgezogen werden.Subsequently, the two-part mold 8 is removed and the interior 3 via the opening 6,. 14 connected to the environment. As a result of pressure equalization between Interior 3 and the environment, the sand 4 is mobile again and trickles back by gravity into the bulk material reservoir 7, 9, 18. The situation after performing these steps is shown in Fig. 5 in vertical section. FIG. 6 shows the molding tool with the composite hollow body 2 located thereon in vertical section in a situation after starting from the situation illustrated in FIG. 5 the interior space 3 has been placed under a slight vacuum via the opening 6. As can be seen, due to the vacuum in the inner space 3, the flexible sheath 5 has contracted in the cavity formed by it in the hollow body 2, while the rolling bellows 18 is held by the weight of the sand 4 at the bottom of the cup 7. In this state, the hollow body 2 can now easily lifted off the mold upwards or be deducted from the flexible sheath 5.
Natürlich kann auch darauf verzichtet werden, den Innenraum 3 zur Erleichterung des Abhebens bzw. Abziehens des Gusshohlkörpers 2 unter ein leichtes Vakuum zu set- zen, insbesondere auch dann, wenn keine hinterschnittenen Hohlräume mit dem Formkern gebildet werden.Of course, it is also possible to dispense with setting the interior space 3 under a slight vacuum to facilitate the lifting or removal of the cast hollow body 2, in particular even if no undercut cavities are formed with the mold core.
Nach dem Aufheben des leichten Vakuums im Innenraum 3 des Formwerkzeugs stellt sich automatisch wieder die Situation gemäss Fig. 1 ein und der zuvor beschrie- bene Ablauf kann von neuem durchgeführt werden, um mit demselben Formwerkzeug einen weiteren Hohlkörper 2 herzustellen.After the release of the slight vacuum in the interior 3 of the molding tool, the situation according to FIG. 1 automatically sets in again and the previously described sequence can be carried out anew in order to produce a further hollow body 2 with the same molding tool.
Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen formstabilen Formkern und durch eine diesen umgebende Form bei der Durchführung einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens . Wie zu erkennen ist, wird der formstabile Formkern 1, auf dessen Aussen- seite wiederum ein mit einem verfestigbaren Bindemittel wie z.B. Epoxydharz imprägniertes Gewebematerial 17 aufgelegt ist, aus einer flexiblen Hülle 5 aus Silikon gebildet, welche in ihrem Zentrum eine zylindrische Öff- nung aufweist, in der als anspruchsgemässer Festkörper ein zylindrisches Kupferrohr 16 mit einem dem Innendurchmesser der Öffnung entsprechenden Aussendurchmesser angeordnet ist . Der so gebildete formstabile Formkern 1 mit dem darauf aufgelegten Gewebematerial 17 ist von einer längs geteilten zweiteiligen Form 8 umgeben, deren Innenkontur der gewünschten Aussenkontur des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. Nach dem Umschliessen des Formkerns 1 mit dem darauf angeordneten Gewebematerial 17 mit der Form 8 besteht zumindest stellenweise zwischen der Aussenseite der Gewebeauflage 17 und der Innenseite der Form 8 ein kleiner Spalt (nicht gezeigt) , welcher sodann durch ein Erwärmen der flexiblen Hülle 5 und der daraus resultierenden Wärmeausdehnung der Hülle 5 aufgehoben wird, so dass das imprägnierte Gewebematerial 17 durch die thermisch ausgedehnte flexible Hülle 5 gegen die7 shows a vertical section through a dimensionally stable mold core and through a mold surrounding it when carrying out a second embodiment variant of the method according to the invention. As can be seen, the dimensionally stable mold core 1, on the outside of which, in turn, a fabric material 17 impregnated with a solidifiable binder, such as epoxy resin, is made of a flexible sheath 5 made of silicone, which has a cylindrical opening in its center. tion, in which as a solid body demanding a cylindrical copper tube 16 is arranged with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the opening. The dimensionally stable mold core 1 thus formed with the fabric material 17 laid thereon is surrounded by a longitudinally split two-part mold 8, the inner contour of which corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced. After enclosing the mold core 1 with the fabric material 17 arranged thereon with the mold 8 is at least in places between the outside of the fabric support 17 and the inside of the mold 8, a small gap (not shown), which then by heating the flexible sheath 5 and the resulting in thermal expansion of the sheath 5 is lifted, so that the impregnated fabric material 17 by the thermally extended flexible sheath 5 against the
Innenkontur der Form 8 gepresst wird. Dieser Zustand wird beibehalten, bis das Bindemittel, mit dem das Gewebe 17 imprägniert ist, verfestigt ist, wodurch das Gewebe 17 dann den herzustellenden formstabilen Verbundwerkstoff - Hohlkörper bildet. Das Erwärmen zur Ausdehnung der flexiblen Hülle 5, welches bei durch Wärme aushärtenden Bindemitteln auch zur Verfestigung des aufgelegten imprägnierten Gewebematerials 17 dienen kann, kann z.B. dadurch erfolgen, dass die gesamte Anordnung in einem Ofen er- wärmt wird oder z.B. dadurch, dass in das Rohr 16 ein Heizelement eingebracht wird.Inner contour of the mold 8 is pressed. This state is maintained until the binder with which the fabric 17 is impregnated is solidified, whereby the fabric 17 then forms the dimensionally stable composite hollow body to be produced. The heating to expand the flexible sheath 5, which may also serve to solidify the applied impregnated fabric material 17 in thermosetting binders, may be e.g. by heating the entire assembly in an oven, or e.g. in that a heating element is introduced into the tube 16.
Nachdem das aufgelegte imprägnierte Gewebematerial 17 verfestigt ist, wird die Form 8 entfernt und das Rohr 16 axial aus der flexiblen Hülle 5 herausgezogen. Sodann wird die flexible Hülle 5 unter radialer Verformung axial aus dem durch das verfestigte Gewebematerial 17 gebildeten Hohlkörper entnommen, wodurch der hergestellte formstabile Verbundwerkstoff -Hohlkörper als einzelnes Element erhalten wird. Fig. 8 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen formstabilen Formkern mit einem darauf aufgelegten ver- festigbaren Material und durch eine diesen umgebende Form bei der Durchführung einer dritten AusführungsVariante des erfindungsgemässen Verfahrens. Im vorliegenden Fall wird ein identischer Verbundwerkstoff-Hohlkörper wie anhand der Figuren 1 bis 6 beschrieben hergestellt, jedoch mit einer anderen AusführungsVariante des Verfahrens. Wie zu erkennen ist, besteht hier der formstabile Formkern 1 aus einem massiven Formkern aus einem thermoplastischen Elastomer. Die Form 8 ist identisch mit der in Fig. 4 gezeigten Form. Wie schon bei den zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Verfahrens wird nach dem Auflegen des verfestigbaren Materials 17 auf den Formkern 1 dieser mit dem darauf aufgelegten Material 17 mit einer Form 8 umgeben, deren Innenkontur der gewünschten Aussenkontur des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. Nach diesem Umschliessen besteht zumindest stellenweise zwischen der Aussenseite der Materialauflage 17 und der Innenseite der Form 8 ein kleiner Spalt (nicht gezeigt) , welcher sodann durch ein Erwärmen des formstabilen Formkerns 1 und der daraus resultierenden Wärmeaus- dehnung desselben aufgehoben wird, so dass das verfestigbare Material 17 durch den ausgedehnten Formkern 1 gegen die Innenkontur der Form 8 gepresst wird. Dieser Zustand, welcher in Fig. 8 dargestellt ist, wird beibehalten, bis das Material 17 verfestigt ist, wodurch dieses Material 17 dann den herzustellenden formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörper bildet. Das Erwärmen zur Ausdehnung des formstabilen Formkerns 1 erfolgt hier durch Aufheizen der gesamten in Fig. 8 gezeigten Anordnung in einem Ofen auf eine Temperatur, welche deutlich unterhalb der Schmelz- temperatur des Materials des formstabilen Formkerns liegt und dient auch zur Aushärtung des Epoxydharzes, mit welchem das Kohlenstofffasergewebe 17 getränkt ist.After the laid-up impregnated fabric material 17 is solidified, the mold 8 is removed and the tube 16 axially pulled out of the flexible sheath 5. Then, the flexible sheath 5 is axially removed from the hollow body formed by the solidified fabric material 17 under radial deformation, whereby the produced dimensionally stable composite hollow body is obtained as a single element. FIG. 8 shows a vertical section through a dimensionally stable mold core with a seal placed thereon. FIG. solidified material and by a surrounding this form when performing a third embodiment of the inventive method. In the present case, an identical composite hollow body as described with reference to Figures 1 to 6, but with a different embodiment of the method. As can be seen, here the dimensionally stable mandrel 1 consists of a solid mandrel made of a thermoplastic elastomer. The mold 8 is identical to the mold shown in FIG. 4. As in the previously described embodiments of the method according to the invention, after placing the solidifiable material 17 on the mold core 1, it is surrounded by the material 17 placed thereon with a mold 8 whose inner contour corresponds to the desired outer contour of the hollow body to be produced. After this enclosing there is at least in places between the outside of the material support 17 and the inside of the mold 8, a small gap (not shown), which is then canceled by heating the dimensionally stable mold core 1 and the resulting thermal expansion thereof, so that the solidifiable Material 17 is pressed by the extended mold core 1 against the inner contour of the mold 8. This state, which is shown in Fig. 8, is maintained until the material 17 is solidified, whereby this material 17 then forms the dimensionally stable composite hollow body to be produced. The heating to expand the dimensionally stable mandrel 1 takes place here by heating the entire arrangement shown in FIG. 8 in an oven to a temperature which is significantly below the melting temperature of the material of the dimensionally stable mandrel and also serves to cure the epoxy resin, with which the carbon fiber fabric 17 is soaked.
Nachdem das aufgelegte Gewebematerial 17 verfestigt ist, wird die Temperatur im Ofen auf eine Tempe- ratur erhöht, die über dem Schmelzpunkt des Materials des Formkerns 1 und unter der Schädigungstemperatur des ver- festigten Gewebematerials 17 liegt, wobei der Formkern 1 aufgeschmolzen und das Gewebematerial 17 weiter verfestigt wird. Anschliessen wird die gesamte Anordnung aus dem Ofen entnommen und das nun flüssige Material des Formkerns 1 durch Ausgiessen aus dem durch den Formkern gebildeten Hohlraum entfernt. Sodann wird die Form 8 um den gebildeten Verbundwerkstoff-Hohlkörper entfernt, wodurch dieser dann als einzelnes Element vorliegt.After the laid-up fabric material 17 has solidified, the temperature in the furnace is raised to a temperature which is above the melting point of the material of the mold core 1 and below the damage temperature of the mold core. fixed fabric material 17 is located, wherein the mandrel 1 is melted and the fabric material 17 is further solidified. Subsequently, the entire arrangement is removed from the oven and the now liquid material of the mold core 1 is removed by pouring out of the cavity formed by the mold core. Then, the mold 8 is removed around the formed composite hollow body, whereby it is then present as a single element.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited to these and may be practiced otherwise within the scope of the following claims.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines formstabilen Verbundwerkstoff-Hohlkörpers (2) , umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines formstabilen Formkerns1. A process for producing a dimensionally stable composite hollow body (2), comprising the steps of: a) providing a dimensionally stable mold core
(D; b) Auflegen von verfestigbarem Material (17) auf den formstabilen Formkern (1) ; c) Umschliessen des formstabilen Formkerns (1) mit dem darauf angeordneten verfestigbaren(D; b) placing solidifiable material (17) on the dimensionally stable mandrel (1); c) enclosing the dimensionally stable mold core (1) with the solidified thereon
Material (17) mit einer Form (8) deren Innenkontur der gewünschten Aussenkontur des herzustellenden Hohlkörpers (2) entspricht; d) Anpressen des auf dem formstabilen Form- kern (1) angeordneten verfestigbaren Materials (17) an die Innenkontur der Form (8) durch eine Erwärmung und die dadurch bedingte thermische Ausdehnung zumindest eines Teils des formstabilen FormkernsMaterial (17) having a shape (8) whose inner contour corresponds to the desired outer contour of the hollow body (2) to be produced; d) pressing on the dimensionally stable form core (1) arranged solidifiable material (17) to the inner contour of the mold (8) by heating and the consequent thermal expansion of at least a portion of the dimensionally stable mandrel
(D ; e) Verfestigen des durch den thermisch ausgedehnten formstabilen Formkern (1) an die Innenkontur der Form angepressten Materials (17) zu einem formstabilen Verbundwerkstoff -Hohlkörper (2) ; f) Entfernen der Form (8) vom Hohlkörper (2) ; und g) Entfernen des Formkerns (1) aus dem Hohlkörper (2) unter einem Aufheben der Formstabilität des Formkerns (1) .(D; e) solidifying the material (17) pressed onto the inner contour of the mold by the thermally extended dimensionally stable mold core (1) to form a dimensionally stable composite hollow body (2); f) removing the mold (8) from the hollow body (2); and g) removing the mold core (1) from the hollow body (2) while eliminating the dimensional stability of the mold core (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Verfestigen des aufgelegten verfestigbaren Materials (17) weiteres verfestigbares Material in den Bereich zwischen dem formstabilen Formkern (1) und der Form (8) eingebracht wird, welches anschliessend zusammen mit dem bereits in diesem Bereich vorhandenen verfestigbaren Mate- rial (17) verfestigt wird. 2. The method of claim 1, wherein prior to solidification of the applied solidifiable material (17) further solidifiable material in the region between the dimensionally stable mandrel (1) and the mold (8) is introduced, which subsequently together with the existing already in this area solidifiable material (17) is solidified.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schritte a) bis g) mehrfach unter Verwendung desselben Formkerns (1) durchgeführt werden, zur Herstellung mehrerer, insbesondere identischer Verbundwerkstoff-Hohlkörper (2) . 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the steps a) to g) are repeatedly performed using the same mold core (1), for producing a plurality, in particular identical composite hollow body (2).
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein hinterschnittener formstabiler Formkern (1) bereitgestellt wird und damit ein formstabiler Verbundwerkstoff-Hohlkörper (2) mit einer hinterschnit- tenen Innenkontur hergestellt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein an undercut dimensionally stable mold core (1) is provided and thus a dimensionally stable composite hollow body (2) is produced with a hinterschnit- tenen inner contour.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Form (8) verwendet wird, welche, insbesondere umfangsmässig, einfach oder mehrfach geteilt ist.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein a mold (8) is used, which, in particular circumferentially, is divided one or more times.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden An- sprüche, wobei ein formstabiler Formkern (1) bereitgestellt wird, der mit einer evakuierten flexiblen Hülle (5) aus einem im Wesentlichen inkompressiblen Material, die mit einem rieselfähigen, im Wesentlichen inkompressiblen Schüttgut (4) gefüllt ist, gebildet ist und wobei zum Aufheben der Formstabilität des Formkerns (1) und zum Entfernen desselben aus dem Hohlkörper (2) das Vakuum in der flexiblen Hülle (5) aufgehoben wird und zumindest ein Teil des Schüttguts (4) aus der Hülle (5) entfernt wird.6. A method according to any one of the preceding claims, wherein a dimensionally stable mandrel (1) is provided which is filled with an evacuated flexible shell (5) of a substantially incompressible material filled with a flowable, substantially incompressible bulk material (4) is formed, and wherein for canceling the dimensional stability of the mandrel (1) and for removing the same from the hollow body (2), the vacuum in the flexible sheath (5) is released and at least a part of the bulk material (4) from the sheath (5 ) Will get removed.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ent- fernen von Schüttgut (4) aus der flexiblen Hülle (5) aus- schliesslich durch Schwerkraftförderung erfolgt.7. The method of claim 6, wherein the removal of bulk material (4) from the flexible sheath (5) takes place exclusively by gravity.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei nach dem Entfernen von Schüttgut (4) aus der flexiblen Hülle (5) die flexible Hülle (5) evakuiert wird, zur Erleichterung eines Entfernens der flexiblen Hülle (5) aus dem Hohlkörper (2) .8. The method according to any one of claims 6 to 7, wherein after the removal of bulk material (4) from the flexible sheath (5) the flexible sheath (5) is evacuated, to facilitate removal of the flexible sheath (5) from the hollow body (5). 2).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein formstabiler Formkern (1) bereitgestellt wird, der mit einer flexiblen Hülle (5) aus einem im We- sent liehen inkompressiblen Material gebildet ist, innerhalb derer ein Festkörper (16) aus einem inkompressiblen Material entnehmbar angeordnet ist und wobei zum Aufheben der Formstabilität des Formkerns (1) und zum Entfernen desselben aus dem Hohlkörper (2) der Festkörper (16) ganz oder teilweise aus der flexiblen Hülle (5) entnommen wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a dimensionally stable mold core (1) is provided which is formed with a flexible sheath (5) made of a lent incompressible material, within which a solid body (16) of a incompressible Removable material is arranged and wherein for canceling the dimensional stability of the mandrel (1) and for removing the same from the hollow body (2) of the solid body (16) wholly or partially removed from the flexible sheath (5).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis10. The method according to any one of claims 6 to
9, wobei die flexible Hülle (5) aus einem Werkstoff mit einem thermischen Längenausdehnungskoeffizienten bei 200C im Bereich zwischen ΞOxlO^/K"1 und 35OxIO-5ZK"1, insbesondere zwischen 20OxIO-6ZK"1 und 30OxIO-6ZK"1, gebildet wird, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer, Gummi, Latex oder Silikon.9, wherein the flexible sheath (5) made of a material having a thermal expansion coefficient at 20 0 C in the range between ΞOxlO ^ / K "1 and 35OxIO -5 ZK " 1 , in particular between 20OxIO -6 ZK "1 and 30OxIO -6 ZK 1 , is formed, in particular from a thermoplastic elastomer, rubber, latex or silicone.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis11. The method according to any one of claims 6 to
10, wobei die flexible Hülle (5) eine Mindestdicke von 5 mm, insbesondere von 10 mm aufweist. 10, wherein the flexible sheath (5) has a minimum thickness of 5 mm, in particular of 10 mm.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis12. The method according to any one of claims 6 to
11, wobei das Verhältnis von Dicke der flexiblen Hülle (5) zur Dicke der verfestigten Materialschicht des fertigen Hohlkörpers (2) grösser als 5 ist.11, wherein the ratio of thickness of the flexible sheath (5) to the thickness of the solidified material layer of the finished hollow body (2) is greater than 5.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein formstabiler Formkern (1) bereitgestellt wird, welcher zumindest zum Teil aus einem Material besteht, dessen Schmelzpunkt unter einer Temperatur liegt, bei der das Material des fertigen mit dem Verfahren herzustellenden Hohlkörpers (2) geschädigt oder zerstört wird, und wobei zum Aufheben der Formstabilität des Formkerns (1) und zum Entfernen desselben aus dem Hohlkörper (2) der Formkern (1) oder zumindest ein Teil des Formkerns (1) geschmolzen wird.13. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a dimensionally stable mold core (1) is provided, which consists at least partly of a material whose melting point is below a temperature at which the material of the finished produced by the process hollow body (2 ) is damaged or destroyed, and wherein for canceling the dimensional stability of the mandrel (1) and for removing the same from the hollow body (2) of the mandrel (1) or at least a part of the mandrel (1) is melted.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein mit einem verfestigbaren Bindemittel imprägniertes Gewebe (17) auf den Formkern (1) aufgelegt wird, insbesondere ein Fasergewebe oder -gelege, insbesondere aus Kohlenstofffasern.14. The method according to any one of the preceding claims, wherein a impregnated with a solidifiable binder fabric (17) is placed on the mandrel (1), in particular a fiber fabric or -gelege, in particular of carbon fibers.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein Gewebe (17) aufgelegt wird, welches mit einem warmver- festigbaren Kunstharz, insbesondere mit Epoxydharz, imprägniert ist .15. The method according to claim 14, wherein a fabric (17) is applied, which is provided with a heat- solidifying resin, in particular with epoxy resin impregnated.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das verfestigbare Material durch Erwärmen verfestigt wird. 16. The method according to any one of the preceding claims, wherein the solidifiable material is solidified by heating.
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