WO2009036736A1 - Verfahren zur herstellung von radfelgen aus textilem schlauch und radfelge, hergestellt aus textilem schlauch - Google Patents

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Martin Lepper
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    • B29K2707/00—Use of elements other than metals for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2707/04—Carbon

Definitions

  • the invention relates to a method for producing wheel rims of textile hose, wherein the wheel rims consist of at least one rim well with two associated rim flanges and a wheel hub and at least the rim base is formed with the rim flanges from the textile tube and consolidated in a tool.
  • the invention further relates to a wheel rim, made of textile tube, which is consolidated, consisting of at least one rim base with two arranged on it horns and a wheel hub.
  • a disadvantage of this solution is that the fiber position is adjusted depending on the diameter of the wheel rim and not can be influenced. However, the angular position of the fibers has a decisive influence on the load capacity of the hub.
  • the described wheel rim made of fiber composite material is also produced in one piece from rim base with rim flanges and wheel hub of a braided hose, wherein the braided hose via support cores or mutually fixed rings that give the shape of the wheel rim is pulled and fixed, then the prefixed hose into a tool for consolidation and infiltrated with a matrix material.
  • Another disadvantage here is that the fiber profile of the braided tube can not be influenced during the shaping and, as a result, the load capacity of the wheel rim is limited.
  • both the wheel hub and the rim base are forced to be made of the same material, for example made of a carbon fiber braid, such a wheel rim is unsuitable for certain applications, eg. B. when the hub must be in operative connection with a brake disc, which generates heat during operation of the wheel, which can not derive the carbon fiber braid as a poor conductor of heat.
  • the object is achieved by the process that the textile tube to form at least two tube layers is folded by about half its length, that in the envelope area a rim flange is formed, then that the tube is inserted and fixed in the mold, that then the wheel hub is inserted into the tool mold and positioned, wherein at least one of the tube layers is formed such that it comprises the outer radial portion of the wheel hub positively, that the second rim flange is formed by turning the hose ends in the direction of the wheel hub and that then the Tool mold is tightly closed.
  • a load-adapted fiber layer can be influenced in a targeted manner.
  • the wheel hub and rim base can be used with rim flanges as separate parts and inextricably linked together in the consolidation tool.
  • the wheel hub can be designed completely differently, so it can be disc-shaped or cone-shaped or an aesthetically free-formed structure.
  • an undercut is formed by at least one of the tube layers for form-fitting embracing the outer radial region of the wheel hub before and after inserting the wheel hub on both sides.
  • the underlays are insoluble in the outer radial regions of the wheel hubs, which have a hub edge which has a form-fitting manner relative to the rim bed.
  • the undercuts can be formed either by a tube layer, wherein the second tube layer is passed through the consolidation tool and returned after formation of the second rim flange in the interior in the direction of the wheel rim and a first undercut before inserting the wheel hub and the second undercut after positioning the hub is formed in the interior of the consolidation tool or both tube layers equally form the undercuts and are continued to form the second rim flange and by turning the layer ends back towards the hub. There, an overlap area is formed, which adheres and melts through the consolidation process with the tube sheet parts.
  • a reinforcing element made of a textile material is introduced into the area of the undercuts to be formed, which surrounds the tube layers in this area.
  • the process sequence for producing the lightweight wheel rims can be carried out in a simpler and more time-saving manner if support elements for fixing the shape of the wheel rim are used to form the rim flanges and / or the undercuts.
  • the flexible tube layers for forming the rim flanges and / or the undercuts can be formed with the aid of a support element, the insertion of the textile tube into the consolidation form is much easier and less complicated.
  • the support elements remain in the rim base and are inseparably connected to this.
  • the tool shape is formed by different expansion of the tube layers during closing of the tool mold and / or by the formation of the rim flanges, the wheel rim.
  • the mold of the consolidation tool consists of several parts, a first mold part forming the shape of the rim through which the tube layers are passed, a rear side part fixing the shape of the tube layers between the first rim flange and the wheel hub and closing the mold laterally and a front side part, that the shape from the side of the second rim flange to the wheel hub closes and fixes the tube layers in their shape.
  • the textile tube is infiltrated by evacuating the mold cavity and subsequently supplying a reaction resin system.
  • the wheel hub can be designed independently of the rim base and is inextricably linked to the rim base.
  • a wheel rim made of textile hose, which is consolidated, consisting of at least one rim base with two arranged on it rim flanges and a wheel hub, characterized in that the textile tube forms the rim with rim and rim flanges and the wheel hub any geometry, shape and material in the interior of the rim base of the textile tube over its outer radial region by in the preparation of the wheel rim (1) shaped undercuts (7, 8) positively includes and is fixed.
  • This wheel rim according to the invention allows variable production of wheel rims in lightweight construction with wheel hubs of different shape, size and material use.
  • the textile hose is made from a braiding made of carbon fiber composite materials or from a wound fabric, a knit or a knit fabric. After a preferred embodiment of the wheel hub according to the invention this is permanently connected via its outer circumference with the rim base.
  • a textile reinforcing element which covers the outer cross section of the rim well, be arranged in the area of the wheel hub, spanning both undercuts.
  • the support elements are preferably designed as ring-shaped or core-like parts and embedded in the textile hose.
  • the support elements contribute to the stabilization of the wheel rims, at least during the manufacturing process.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the textile hose, here from a carbon fiber manufactured in two half tube layers, with a shaped first rim flange, before insertion into the consolidation tool,
  • Fig. 3 shows the closed mold of the consolidation tool with molded wheel rim and positioned wheel hub, wherein one of the tube layers forms the undercuts for fixing the wheel hub and
  • Fig. 4 shows another embodiment of the method according to the invention, in which the molded wheel rim is illustrated with hub, also in a schematic sectional view, which shows that both layers of tubing form the undercuts at the same time.
  • the wheel rim 1 is formed from a textile hose 2 here in the form of a carbon fiber composite braid.
  • the textile tube 2 can also be made of a glass, ceramic or natural fiber.
  • the textile tube 2 is everted in about its half, so that two independent tube layers 3 and 4 are formed, which form the rim 5.
  • the tube layer 3 is slipped continuously in the axial position to the first rim flange 6 and from there to the inside in the rim 5.
  • the undercuts 7 and 8 are formed for fixing and positioning of the wheel hub 9.
  • the textile hose 2 of individual hoses produce, which can be combined to form a concentric overall structure, wherein the individual layers do not have to go through the entire structure of the rim with the rim flanges.
  • a reinforcing element 12 is introduced into the mold part 10 and arranged in the region in which the wheel hub 9 is to be connected to the rim 5. It serves to compensate the structural interruption within the carbon fiber composite braid by forming the undercuts 7, 8 of the inner tube layer 4.
  • the first rim flange 6 is formed by arranging a support element 13 around which the textile tube 2 is slipped and forms a web which serves as a lateral retaining element for the tire.
  • the textile tube 2 is inserted into the first mold part 10 of the mold 11.
  • the inner tube layer 4 is guided to a further support member 14 that serves to form the first undercut 7, with which a bead is formed, which projects into the interior of the wheel rim 1 and as a stop and after consolidation as a permanent connection with the outer periphery the wheel hub 9 is used.
  • the support element 14 is likewise of annular design. Thereafter, the rear side part 15 of the mold 11 is closed and thus the tube layers 3 and 4 fixed in this area.
  • Both tube layers 3, 4 are then guided to form the second rim flange 17 to the end of the molding 10 and everted with the aid of another support member 18 in the direction of the wheel hub 9.
  • the front side part 19 of the mold 11 is introduced and the mold 11 is sealed and shaping.
  • FIG. 4 illustrates another embodiment for the purpose of forming the undercuts 7, 8 for the positioning and permanent attachment of the wheel hub 9 to the textile tube 2.
  • both tube layers 3, 4 are used to form the undercuts 7, 8, in turn support elements 13, 14, 16, 18 are used to simplify the process flow in the shaping.
  • wheel hubs of any shape, size and material use can be used. They can be made both from a fiber composite material in the form of a woven, braided, knitted, knitted or the like, as well as from a metallic or ceramic material or Made of a plastic.
  • the fiber reinforcement of the fiber composite fibers of various kinds can be used, such.
  • the matrix of the fiber composites used may be thermoset, thermoplastic, ceramic or metallic.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Radfelgen aus textilem Schlauch und eine Radfelge, hergestellt aus textilem Schlauch, wobei die Radfelgen wenigstens aus einem Felgenbett mit zwei damit verbundenen Felgenhörnern und einer Radnabe bestehen und wenigstens das Felgenbett mit den Felgenhörnern aus dem textilen Schlauch geformt und in einem Werkzeug konsolidiert wird. Insbesondere, die Radnabe (9) wird in die Werkzeugform (11) eingelegt und positioniert, wobei wenigstens eine der Schlauchlagen (3, 4) derart geformt wird, dass sie den äußeren radialen Bereich der Radnabe (9) formschlüssig umfasst.

Description

Verfahren zur Herstellung von Radfelgen aus textilem Schlauch und Radfelge, hergestellt; aus textilem Schlauch
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Radfelgen aus textilem Schlauch, wobei die Radfelgen wenigstens aus einem Felgenbett mit zwei damit verbundenen Felgenhörnern und einer Radnabe bestehen und wenigstens das Felgenbett mit den Felgenhörnern aus dem textilen Schlauch geformt und in ei- nem Werkzeug konsolidiert wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Radfelge, hergestellt aus textilem Schlauch, der konsolidiert wird, bestehend aus wenigstens einem Felgenbett mit zwei daran angeordneten Felgen- hörnern und einer Radnabe.
Aus DE 196 25 797 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rads aus faserverstärktem Kunststoff bekannt geworden, bei dem ein aus einem Fasermaterial hergestellter textiler Schlauch, in dem das Fasermaterial flächig ungleichmäßig verteilt ist, unter Veränderung der flächigen Verteilung des Fasermaterials zu dem Rad verformt und anschließend konsolidiert wird. Das Rad ist dabei komplett aus dem textilen Schlau geformt.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass sich die Faserlage in Abhängigkeit des Durchmessers der Radfelge einstellt und nicht beeinflussbar ist. Die Winkelstellung der Fasern beeinflusst die Belastbarkeit der Nabe jedoch entscheidend.
Außerdem ist von Nachteil, dass die Umformung des Schlauches in die Form des Rades vollständig im Konsolidierungswerkzeug geschieht, was zeitaufwändig und technologisch umständlich ausführbar ist.
Eine weitere Lösung offenbart DE 10 2005 041 940 Al. Die be- schriebene Radfelge aus Faserverbundwerkstoff ist auch einteilig aus Felgenbett mit Felgenhörnern und Radnabe aus einem Geflechtschlauch hergestellt, wobei der Geflechtschlauch über Stützkerne oder zueinander fixierte Ringe, die die Form der Radfelge ergeben, gezogen und fixiert wird, anschließend der vorfixierte Schlauch in ein Werkzeug zur Konsolidierung eingebracht und mit einem Matrixmaterial infiltriert wird.
Nachteilig ist auch hier, dass der Faserverlauf des Flechtschlauches bei der Formgebung nicht beeinflussbar ist und da- durch der Belastbarkeit der Radfelge Grenzen gesetzt sind.
Dadurch, dass sowohl die Radnabe als auch das Felgenbett gezwungenermaßen aus dem gleichen Material hergestellt sein müssen, beispielsweise aus einem Kohlefasergeflecht gefertigt wer- den, ist eine solche Radfelge für bestimmte Einsatzfälle ungeeignet, z. B. wenn die Radnabe mit einer Bremsscheibe in Wirkverbindung stehen muss, die bei Betrieb des Rades Wärme erzeugt, die das Kohlefasergeflecht als schlechter Wärmeleiter nicht ableiten kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Radfelgen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Radfelgen in Größe, Form und Materialeinsatz variabel, dem jeweiligen Einsatzfall entsprechend, hergestellt werden können und dass trotz Leichtbauweise eine belastungsan- gepasste Faserlage im Felgenbett, insbesondere im Nabenbereich, erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe verfahrensseitig dadurch ge- löst, dass der textile Schlauch zur Bildung von wenigstens zwei Schlauchlagen um etwa seine halbe Länge umgeschlagen wird, dass im Umschlagbereich das eine Felgenhorn geformt wird, dass danach der Schlauch in die Werkzeugform eingeführt und fixiert wird, dass anschließend die Radnabe in die Werkzeugform einge- legt und positioniert wird, wobei wenigstens eine der Schlauchlagen derart geformt wird, dass sie den äußeren radialen Bereich der Radnabe formschlüssig umfasst, dass das zweite Felgenhorn durch Umschlagen der Schlauchenden in Richtung Radnabe geformt wird und dass anschließend die Werkzeugform dicht ver- schlössen wird.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass insbesondere im Nabenbereich eine belastungsangepasste Faserlage gezielt beeinflusst werden kann.
Vorteilhaft ist dabei auch, dass Radnabe und Felgenbett mit Felgenhörnern als voneinander getrennte Teile einsetzbar und im Konsolidierungswerkzeug unlösbar miteinander verbunden werden können. Die Radnabe kann dabei je nach Einsatzgebiet völlig un- terschiedlich gestaltet sein, so kann sie Scheiben- oder konus- förmig oder ein ästhetisch freigeformtes Gebilde sein.
Auch der Materialeinsatz kann den Gegebenheiten angepasst werden. So kommen sowohl Materialien aus Faserverbundwerkstoffen oder auch aus metallischen beziehungsweise keramischen Werkstoffen oder aus Kunststoffen in Frage.
Ebenfalls abhängig vom Einsatzgebiet ist es, den textilen Schlauch aus mehreren ineinander gefügten Einzelschläuchen zu formen .
Aus technologischer Sicht von Vorteil ist auch, dass - wie aus dem offenbarten Stand der Technik bekannt - kein nachträglicher Fügeschritt zur Verbindung der Radnabe und des Felgenbettes notwendig ist. Die Fügung der beiden Teile erfolgt verfahrensintegriert .
Nach einer vorzugsweisen und vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor und nach dem Einlegen der Radnabe beiderseits jeweils eine Hinterschneidung durch wenigstens eine der Schlauchlagen zum formschlüssigen Umfassen des äußeren radialen Bereiches der Radnabe geformt.
Die Hinterscheidungen verbinden sich im Konsolidierungsverfahren unlöslich mit den äußeren radialen Bereichen der Radnaben, die einen zum Felgenbett hin formschlüssig ausgebildeten Nabenrand aufweisen.
Die Hinterschneidungen können entweder von einer Schlauchlage gebildet werden, wobei die zweite Schlauchlage durch das Konsolidierungswerkzeug hindurchgeführt und nach Bildung des zweiten Felgenhorns in das Innere in Richtung Radfelge zurückgeführt wird und eine erste Hinterschneidung vor dem Einführen der Rad- nabe und die zweite Hinterschneidung nach dem Positionieren der Radnabe im Inneren des Konsolidierungswerkzeuges gebildet wird oder beide Schlauchlagen formen gleichermaßen die Hinterschneidungen und werden zur Bildung des zweiten Felgenhornes weiter und durch Umschlagen der Lagenenden zurück in Richtung Radnabe geführt. Dort wird ein Überlappungsbereich gebildet, der durch das Konsolidierungsverfahren mit den Schlauchlagenteilen verklebt und verschmilzt.
Nach einer weiteren vorzugsweisen Fortbildung des erfindungsge- mäßen Verfahrens wird vor dem Einlegen der textilen Schlauchla- gen in die Werkzeugform ein Verstärkungselement aus einem tex- tilen Material in den Bereich der zu formenden Hinterschneidun- gen eingebracht, das die Schlauchlagen in diesem Bereich um- fasst .
Damit können Schwachstellen, die durch die Unterbrechung des kontinuierlichen Faserverlaufes des textilen Schlauches , die durch die Hinterschneidungen entstehen können, kompensiert werden .
Der Verfahrensablauf zur Herstellung der Leichtbauradfelgen kann dadurch einfacher und zeitsparender durchgeführt werden, wenn zur Formung der Felgenhörner und/oder der Hinterschneidungen Stützelemente zur Fixierung der Form der Radfelge einge- setzt werden.
Wenn die flexiblen Schlauchlagen zur Bildung der Felgenhörner und/oder der Hinterschneidungen unter zu Hilfenahme eines Stützelementes geformt werden können, ist das Einlegen des tex- tilen Schlauches in die Konsolidierungsform wesentlich einfacher und unkomplizierter. Die Stützelemente verbleiben im Felgenbett und werden unlösbar mit diesem verbunden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgese- hen, dass die Werkzeugform durch unterschiedliches Aufweiten der Schlauchlagen beim Schließen der Werkzeugform und/oder durch die Ausbildung der Felgenhörner, die Radfelge formt.
Die Werkzeugform des Konsolidierungswerkzeuges besteht aus meh- reren Teilen, einem die Form der Felge bildenden ersten Formteil, durch das die Schlauchlagen durchgeführt werden, einem hinteren Seitenteil, dass die Form der Schlauchlagen zwischen dem ersten Felgenhorn und der Radnabe fixiert und die Form seitlich verschließt und einem vorderen Seitenteil, dass die Form seitlich vom zweiten Felgenhorn bis zur Radnabe ver- schließt und dabei die Schlauchlagen in ihrer Form fixiert.
Zur Konsolidierung der Radfelge erfolgt nach dem vollständigen und dichten Verschließen der Konsolidierungsform eine Infiltration des textilen Schlauches durch Evakuieren der Formkavität und darauf folgender Zuführung eines Reaktionsharzsystems.
Damit wird eine optimale Haftung zwischen Felgenbett und Radna- be gewährleistet, der Faserverbundwerkstoff beziehungsweise die textilen Schlauchlagen erhalten so die notwendige, durch die Belastung bedingte Festigkeit.
Dabei kann die Radnabe unabhängig vom Felgenbett gestaltet sein und wird unlösbar mit dem Felgenbett verbunden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird des Weiteren durch eine Radfelge, hergestellt aus textilem Schlauch, der konsolidiert wird, bestehend aus wenigstens einem Felgenbett mit zwei daran angeordneten Felgenhörnern und einer Radnabe, dadurch gelöst, dass der textile Schlauch die Radfelge mit Felgenbett und Felgenhörnern bildet und die Radnabe beliebiger Geometrie, Form und Material im Inneren des Felgenbettes von dem textilen Schlauch über ihren äußeren radialen Bereich durch bei der Her- Stellung der Radfelge (1) geformte Hinterschneidungen (7, 8) formschlüssig umfasst und fixiert ist.
Diese erfindungsgemäße Radfelge gestattet ein variables Herstellen von Radfelgen in Leichtbauweise mit Radnaben unter- schiedlicher Form, Größe und Materialeinsatz.
Gewichtsmäßig von Vorteil ist, wenn der textile Schlauch aus einem Geflecht aus Kohlefaserverbundwerkstoffen oder aus einem gewickelten Gewebe, einem Gestick oder einem Gestrick herge- stellt ist. Nach einer vorzugsweisen Ausbildung der erfindungsgemäßen Radnabe ist diese über ihren äußeren Umfang unlösbar mit dem Felgenbett verbunden.
Damit wird der Einsatz belastungsgerechter Radnaben gewährleistet, der abhängig ist vom jeweiligen Fahrzeug, für das sie verwendet werden sollen.
Insbesondere im Bereich der Fügezone von Radnabe und Felgenbett kann es aus Belastungsgründen notwendig sein, dass im Bereich der Radnabe, beide Hinterschneidungen überspannend, ein texti- les Verstärkungselement angeordnet ist, das den Außenquerschnitt des Felgenbettes umfasst.
Damit können Winkeländerungen der Faserlagen, die die Lebensdauer der Radfelgen negativ beeinflussen könnten, ausgeglichen werden.
Zur besseren und einfacheren Formgestaltung der Radfelgen ist es von Vorteil, wenn Stützelemente zur Bildung der Felgenhörner und/oder der Hinterschneidungen im Felgenbett eingelagert sind.
Dabei sind die Stützelemente vorzugsweise als ring- oder kernartige Teile ausgebildet und in den textilen Schlauch eingebet- tet.
Die Stützelemente tragen zur Stabilisierung der Radfelgen, zumindest während des Herstellungsprozesses bei.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dabei in
Fig. 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung des texti- len Schlauches, hier aus einem Kohlefaserver- bundgeflecht hergestellt, in zwei hälftige Schlauchlagen umgeschlagen, mit einem ausgeformten ersten Felgenhorn, vor dem Einlegen in das Konsolidierungswerkzeug,
Fig. 2 die textilen Schlauchlagen nach Fig. 1, eingelegt in die Werkzeugform des Konsolidierungswerkzeuges, ebenfalls in Schnittdarstellung,
Fig. 3 die geschlossene Werkzeugform des Konsolidierungswerkzeuges mit geformter Radfelge und positionierter Radnabe, wobei eine der Schlauchlagen die Hinterschneidungen für die Fixierung der Radnabe bildet und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die geformte Radfelge mit Radnabe veranschaulicht ist, ebenfalls in prinzipieller Schnittdarstellung, die zeigt, dass beide Schlauchlagen gleichzeitig die Hinterschneidungen bilden.
Nach den Fig. 1 bis 3 wird die Radfelge 1 aus einem textilen Schlauch 2 hier in Form eines Kohlefaserverbundgeflechtes, ge- bildet. Der textile Schlauch 2 kann auch aus einem Glas-, Keramik- oder einer Naturfaser hergestellt sein. Nach dem Ausführungsbeispiel wird der textile Schlauch 2 in etwa seiner Hälfte umgestülpt, so dass zwei unabhängige Schlauchlagen 3 und 4 gebildet werden, die das Felgenbett 5 formen. Die Schlauchlage 3 wird durchgehend in axialer Lage zum ersten Felgenhorn 6 und von dort nach innen in das Felgenbett 5 gestülpt. Mit der Schlauchlage 4 werden die Hinterschneidungen 7 und 8 zur Fixierung und Positionierung der Radnabe 9 geformt.
Möglich ist auch, den textilen Schlauch 2 aus Einzelschläuchen herzustellen, welche zu einem konzentrischen Gesamtlagenaufbau kombiniert werden können, wobei die Einzellagen nicht die gesamte Struktur des Felgenbettes mit den Felgenhörnern durchziehen müssen.
Vor dem Einlegen der Schlauchlagen 3 und 4 in das Formteil 10 der dreiteiligen Werkzeugform 11 des Konsolidierungswerkzeuges wird ein Verstärkungselement 12 in das Formteil 10 eingebracht und in dem Bereich angeordnet, in dem die Radnabe 9 mit dem Felgenbett 5 verbunden werden soll. Es dient dem Ausgleich der Strukturunterbrechung innerhalb des Kohlefaserverbundgeflechtes durch die Ausbildung der Hinterschneidungen 7, 8 der inneren Schlauchlage 4.
Das erste Felgenhorn 6 wird dadurch geformt, dass ein Stützelement 13 angeordnet ist, um das der textile Schlauch 2 gestülpt wird und einen Steg bildet, der als seitliches Halteelement für den Reifen dient.
Nach dem Umstülpen und der Bildung der Schlauchlagen 3, 4 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, der textile Schlauch 2 in das erste Formteil 10 der Werkzeugform 11 eingelegt.
Die innere Schlauchlage 4 wird zu einem weiteren Stützelement 14 geführt, dass der Formung des ersten Hinterschnittes 7 dient, mit dem eine Wulst gebildet wird, die in das Innere der Radfelge 1 ragt und als Anschlag und nach der Konsolidierung als unlösbare Verbindung mit dem äußeren Umfang der Radnabe 9 dient. Das Stützelement 14 ist ebenfalls ringförmig ausgebil- det. Danach wird das hintere Seitenteil 15 der Werkzeugform 11 geschlossen und damit die Schlauchlagen 3 und 4 in diesem Bereich fixiert.
Nachdem die Radnabe 9 in die Werkzeugform 11 eingebracht und positioniert worden ist, wird durch die innere Schlauchlage 4 die weitere Hinterschneidung 8 geformt, wobei die Wulst wiederum zur Positionierung und Halterung mittels eines ringförmigen Stützelementes 16 gebildet wird.
Beide Schlauchlagen 3, 4 werden anschließend zur Formung des zweiten Felgenhornes 17 zum Ende des Formteils 10 geführt und mit Hilfe eines weiteren Stützelementes 18 in Richtung der Radnabe 9 umgestülpt.
Das vordere Seitenteil 19 der Werkzeugform 11 wird eingebracht und die Werkzeugform 11 wird dicht und formgebend verschlossen.
Im Inneren der Radfelge wird durch das umgestülpte Ende der Schlauchlagen 3, 4 ein Überlappungsbereich gebildet, der sich durch die Konsolidierung der trockenen, textilen Schlauchlagen 3, 4 durch Tränkung mittels eines Harzinjektionsverfahren mit den Schlauchlagen 3, 4 unlösbar verbindet.
Fig. 4 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel zur BiI- düng der Hinterschneidungen 7, 8 für die Positionierung und unlösbare Befestigung der Radnabe 9 mit dem textilen Schlauch 2.
Hiernach werden beide Schlauchlagen 3, 4 zur Formung der Hinterschneidungen 7, 8 eingesetzt, wobei wiederum Stützelemente 13, 14, 16, 18 zur Vereinfachung des Verfahrensablaufes bei der Formgebung benutzt werden.
Möglich ist auch, die Radfelge 1 ohne Einsatz von ringartigen oder auch kernartigen Stützelementen zu formen.
Erfindungsgemäß können Radnaben beliebiger Gestalt, Größe und Materialeinsatz eingesetzt werden. Sie können sowohl aus einem Faserverbundwerkstoff in Form eines Gewebes, Geflechtes, Gestrick, Gestick oder ähnliches hergestellt sein, als auch aus einem metallischen beziehungsweise keramischen Werkstoff oder aus einem Kunststoff bestehen.
Für die Faserverstärkung des Faserverbundwerkstoffes können Fasern verschiedenster Art eingesetzt werden, so z. B. Carbonfa- sern, Glasfasern, Aramidfasern, Polymerfasern, Keramikfasern, Metallfasern usw. Auch die Matrix der eingesetzten Faserverbundwerkstoffe kann duromer, thermoplastisch, keramisch oder metallisch sein.
Möglich ist des Weiteren der Einsatz mehrerer ineinander geführter Einzelschläuche.
Bezugszeichenliste
1 Radfelge
2 textiler Schlauch, Kohlefaserverbundgeflecht
3 äußere Schlauchlage
4 innere Schlauchlage 5 Felgenbett
6 erstes Felgenhorn
7 Hinterschneidung
8 Hinterschneidung
9 Radnabe 10 Formteil
11 Werkzeugform
12 Verstärkungselement
13 Stützelement
14 Stützelement 15 hinteres Seitenteil
16 Stützelement
17 zweites Felgenhorn
18 Stützelement
19 vorderes Seitenteil

Claims

Verfahren zur Herstellung von Radfelgen aus textilem Schlauch und Radfelge, hergestellt aus textilem SchlauchPatentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Radfelgen aus textilem Schlauch, wobei die Radfelgen wenigstens aus einem Felgenbett mit zwei damit verbundenen Felgenhörnern und einer Radnabe bestehen und wenigstens das Felgenbett mit den Felgenhörnern aus dem textilen Schlauch geformt und in einem Werkzeug konsolidiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Schlauch (2) zur Bildung von wenigstens zwei Schlauchlagen (3, 4) um etwa seine halbe Länge umgeschlagen wird, dass im Umschlagbereich das eine Felgenhorn (6) geformt wird, dass danach der Schlauch (2) in die Werkzeugform (11) eingeführt und fixiert wird, dass anschließend die Radnabe (9) in die Werkzeugform (11) eingelegt und positioniert wird, wobei wenigstens eine der Schlauchlagen (3, 4) derart geformt wird, dass sie den äußeren radialen Bereich der Radnabe (9) formschlüssig umfasst, dass das zweite Felgenhorn (17) durch Umschlagen der Schlauchenden in Richtung Radnabe (9) geformt wird und dass anschließend die Werkzeugform (11) dicht verschlossen wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Radfelgen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, dass vor und nach dem Einlegen der Radnabe (9) jeweils eine Hinterschneidung durch wenigstens eine der Schlauchlagen (3, 4) zum formschlüssigen Umfassen des äußeren radialen Bereiches der Radnabe (9) geformt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Radfelgen nach Anspruch 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlegen der texti- len Schlauchlagen (3, 4) in die Werkzeugform (11) ein Ver- Stärkungselement (12) aus einem textilen Material in den Bereich der zu formenden Hinterschneidungen (7, 8) eingebracht wird, das die Schlauchlagen (3, 4) in diesem Bereich umfasst .
4. Verfahren zur Herstellung von Radfelgen nach Anspruch 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Formung der Felgenhörner (6, 17) und/oder der Hinterschneidungen (7, 8) Stützelemente (13, 14, 16, 18) zur Fixierung der Form der Radfelge (1) eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugform (11) durch unterschiedliches Aufweiten der Schlauchlagen (3, 4) über ihre axiale Länge beim Schließen der Werkzeug- form (11) und/oder durch die Ausbildung der Felgenhörner (6, 17), die Radfelge (1) formt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass zur Konsolidierung der Radfelge (1) eine Infiltration des textilen Schlauches (2) durch Evakuieren der Formkavi- tät und darauf folgender Zuführung eines Reaktionsharzsystems erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (9) unabhängig vom Felgenbett (5) gestal- tet ist und unlösbar mit dem Felgenbett verbunden wird.
8. Radfelge, hergestellt aus textilem Schlauch, der konsolidiert ist, bestehend aus wenigstens einem Felgenbett mit zwei daran angeordneten Felgenhörnern und einer Radnabe, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Schlauch (2) die Radfelge (1) mit Felgenbett (5) und Felgenhörnern (6, 17) bildet und die Radnabe (9) beliebiger Geometrie, Form und Material im Inneren des Felgenbettes (5) von dem textilen Schlauch (2) über ihren äußeren radialen Bereich durch bei der Herstellung der Radfelge (1) geformte Hinterschneidun- gen (7, 8) formschlüssig umfasst und fixiert ist.
9. Radfelge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der textile Schlauch (2) aus einem Geflecht von Kohlefaserverbundwerkstoffen oder aus einem gewickelten Gewebe, einem Gestick oder einem Gestrick hergestellt ist.
10. Radfelge nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (9) über ihren äußeren Umfang unlösbar mit dem Felgenbett (5) verbunden ist.
11. Radfelge nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Radnabe (9) ein textiles Verstärkungs- element (12) angeordnet ist, das die Außenform des Felgenbettes (5) umfasst.
12. Radfelge nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Stützelemente (13, 14, 16, 18) zur Bildung der Felgen- hörner (6, 17) und/oder der Hinterschneidungen (7, 8) im Felgenbett (5) eingelagert sind.
13. Radfelge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (13, 14, 16, 18) als ring- oder kernförmige Elemente ausgebildet sind und in den textilen Schlauch (2) eingebettet sind.
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