DE3911312C1 - Mould core (former) for winding a fibre-reinforced body of plastic - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkern gemäß dem Oberbgriff des Patent­ anspruchs 1.

Bei einem derartigen durch die DE-AS 21 17 610 bekannten wiederverwend­ baren Formkern wird der Mantel der Kernhülle aus halbzylindrisch gewölb­ ten, steifen Platten zusammengesetzt. Abgesehen von einem beträchtlichen Gestaltungsaufwand zur Verbindung der einzelnen Platten beschränkt eine solche Kernhülle den Formkern auf die Herstellung von Hohlkörpern mit kreiszylindrischer Mantelfläche. So kommen prismatoide Mantelflächen nicht in Betracht. Dies gilt auch für einen durch die US-PS 24 56 513 bekannten Formkern mit einer flexiblen Kernhülle um ein zum Entformen zusammenklappbares Kerngerüst, welches zwar bei der bevorzugten Anwen­ dung für Schneider- bzw. Schaufensterpuppen verschiedenen Profilen an­ paßbar ist, hierbei jedoch das Querschnittsprofil des Hohlkörpers auf gewölbten Flächen beschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Formkern der ein­ gangs genannten Art für die Herstellung von prismatoiden Hohlkörpermän­ teln zu schaffen, nach deren Fertigstellung der Formkern leicht lösbar und dann schon einfach herausziehbar ist.

Diese Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Hiernach ist die Kernhülle nur soweit formänderbar, daß sie in eine für das Faserwickeln benötigte definierte Endform umformbar ist, welche durch die Anzahl und Lage der Achswellen sowie die Wahl der (dann jeweils gleichen) Position sämtlicher Stützglieder definiert wird. Hier­ bei ist es im Falle einer Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 4 nicht zwingend, daß die Kernhülle eine gestreckte Form zwischen den Stützglie­ dern aufweist. So kann die Anlage einer mit nach außen gewölbten Flächen zu bombierenden Kernhülle (von entsprechend großem Umfang) an den Stützgliedern auch erst im Zusammenwirken mit einem inneren Überdruck bewirkt werden, infolge dessen die Kernhülle zwischen den Stützgliedern nach außen gewölbt und dabei zwangsläufig an die Stützglieder gedrückt wird. Durch eine bloße Änderung der gewählten Spannposition der Stützglieder wird bereits der Zustand des Formkerns erreicht, in welchem er aus dem fertigen Hohlkörper herausziehbar ist.

Der bauliche Aufwand für einen derartigen Formkern ist gemäß den in den Unteransprüchen 2 und 3 gekennzeichneten Ausgestaltungen relativ gering. Die Ausgestaltung gemäß dem Unteranspruch 4 hat zudem den Vorteil, die Kernhülle wahlweise einem inneren Überdruck oder Unterdruck aussetzen zu können, je nach benötigter Hüllenform für die Formgebung des Hohlkörpers oder für das Herausziehen des Formkerns.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 in einer Perspektive teilweise aufgebrochenen und explodiert dargestellt einen als Wickeldorn verwendbaren Formkern,

Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Formkern in Verbindung mit einem darauf gewickelten FVK-Hohlkörper,

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 2 mit dem Kerngerüst in Entformungs­ stellung,

Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 2 und 3 mit vom FVK-Wickelkörper ge­ trennter Kernhülle,

Fig. 5 und 6 im Querschnitt jeweils eine alternative Ausführungsform des Formkernes gemäß Fig. 1.

Zur Formgebung eines prismatoiden, gemäß Fig. 2 z.B. vierkantigen Hohl­ körpers 1 aus faserverstärktem Kunststoff (FVK), beispielsweise Glasfa­ sern in einer Kunstharzmatrix, durch Wickeln von mit dem Kunststoff be­ netzten Faserfäden oder -strängen auf einen Formkern hat dieser die Funktion eines Wickeldornes mit einer Kernwelle 2, auf welcher ein Kern­ gerüst 3 mit einer hierüber gestützten Kernhülle 4 aufgebaut ist. Dabei ist der Formkern wie insbesondere Fig. 4 zeigt, nach der Fertigstellung aus dem Hohlkörper 1 einfach herausziehbar, also ohne Zerlegung wieder­ verwendbar. Zu diesem Zweck ist die Kernhülle 4 ein (z.B. aus Aluminium stranggepreßter) biegsamer Mantel des Kerngerüstes 3 und über Stützglie­ der 5 geführt, welche auf zur Kernwelle 2 parallelen Achswellen 6 fest­ sitzend angeordnet sind. Die Achswellen 6 sind an von der Kernwelle 2 radial sich erstreckenden Stäben 3.1 in z.B. aufgesteckten Eckstücken 3.2 drehbeweglich angeordnet, über welche zudem die Stäbe 3.1 achswel­ lenseitig mittels zwischen den Stabenden eingefügter Platten 3.3 zur Aussteifung des Kerngerüstes 3 verbunden sind. Die Verbindung der Stäbe 3.1 mit der Kernwelle 2 ist über hierauf festsitzende Zentrierscheiben 2.1 hergestellt. Im einfachsten Fall reichen für den gesamten Gerüstver­ bund Steckverbindungen aus.

Wie insbesondere Fig. 1 veranschaulicht, bestimmen die Achswellen 6 durch ihre Anzahl und Lage das Profil der biegsamen Kernhülle 4, wobei diese durch die Stützglieder 5 gestreckt wird. Hierzu weisen die Stütz­ glieder 5 ein kurvenscheibenförmiges Querschnittsprofil auf mit wenig­ stens zwei Kreisbögen 5.1, 5.2 von dermaßen verschiedenem Halbmesser, daß die Streckung der Kernhülle 4 erfolgt, sobald sie die den größten bzw. größeren Halbmesser aufweisenden Kreisbögen 5.1 sämtlicher Stütz­ glieder 5 miteinander kuppelt. In dieser in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Position der Stützglieder 5 erfolgt die Herstellung des Hohlkörpers 1, also die Formgebung durch Wickeln und das anschließende Härten. Um hierbei die nur in den Fig. 2 und 3 dargestellte zuätzliche Wölbung der Hohlkörperwandung zu bewirken, brauchen die stirnseitigen Öffnungen der Kernhülle 4 lediglich durch die in Fig. 1 dargestellten Deckel 4.1 luft­ dicht verschlossen zu werden, um dann die Kernhülle 4 entsprechend durch eingeführte Druckluft auswölben zu können. Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich, daß die Deckel 4.1 mit der Kernhülle 4 über (nicht dargestellte) flexible Dichtungen zusammengefügt sind, beispielsweise luftgefüllte Schlauchdichtungen. Das lufdichte Verschließen der Kernhül­ le 4 hat zugleich den Vorteil, daß sie gemäß Fig. 4 nach der Fertigstel­ lung leicht vom Hohlkörper 1 durch Evakuieren lösbar ist. Vor diesem Einwölben der Kernhülle 4 werden gemäß Fig. 3 aber erst die Stützglieder 5 durch Drehen in die Position gebracht, in welcher der Kernhülle 4 die den kleinsten bzw. kleineren Halbmesser aufweisenden Kreisbögen 5.2 zu­ gewandt, also die Stützglieder 5 wirkungslos sind. Die Kernhülle 4 kann dann vom fertigen Hohlkörper 1 zurückfedern und, gemäß Fig. 4 erforder­ lichenfalls auch ohne Evakuierung, mit der Kernwelle 2 und dem Kernge­ rüst 3 herausgezogen werden.

Schließlich wird durch die Fig. 5 und 6 noch verdeutlicht, daß die Kern­ hülle 4 nicht auf ein vierkantiges Profil beschränkt ist und auch Drei­ eck-, Sechseck- oder dgl. prismatoide Profile in Betracht kommen.

Die Bombierung der Kernhülle mit nach außen oder auch nach innen gewölbten Flächen je nach Nutzung von innerem Überdruck bzw. Unterdruck kann, wie eingangs schon angedeutet, auch durch entsprechende Längenwahl des Hüllenumfangs vorbestimmt werden.

Claims (4)

1. Formkern zum Herstellen eines Hohlkörpers aus faserverstärktem Kunststoff durch Wickeln von Faserfäden oder -strängen auf eine um eine Kernwelle über ein hierauf gestütztes Kerngerüst angeordnete Kernhülle, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernhülle (4) als ein biegsamer Mantel des Kerngerüstes (3) über auf zur Kernwelle (2) parallelen Achswellen (6) festsitzende Stützglieder (5) geführt ist, wobei die Achswellen (6) durch ihre Anzahl und Lage das Kernhüllenprofil bestimmen und die Stütz­ glieder (5) ein kurvenscheibenförmiges Querschnittsprofil mit wenigstens zwei Kreisbögen (5.1, 5.2) von verschiedenem Halbmesser auf­ weisen, und die Kernhülle (4) zwischen den Stützgliedern (5) spannbar ist, sobald sie die den größten bzw. größeren Halbmesser aufweisenden Kreisbögen (5.1) sämtlicher Stützglieder (5) miteinander kuppelt.

2. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achswellen (6) an von der Kernwelle (2) radial sich erstreckenden Stäben (3.1) drehbeweglich gelagert sind.

3. Formkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (3.1) untereinander achswellenseitig durch zwischen den Stabenden eingefügte Platten (3.3) verbunden sind.

4. Formkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernhülle (4) an den stirnseitigen Öffnungen durch Deckel (4.1) unter Zwischenfügung von flexiblen Dichtungen luftdicht verschließbar ist.