Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Komposit- Formteilen, insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen, welche faserverstärkte Kunststoffe aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung besagter Komposit-Formteile.

Prothesen jeglicher Art und insbesondere Fußprothesen wurden im Verlauf der letzten Jahre stetig weiterentwickelt, um diese sowohl individuell an die Bedürfnisse eines betroffenen Patienten anpassen zu können als auch um die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit der Prothesen zu verbessern. Besagte Prothesen müssen ein hohes Maß an Festigkeit und Elastizität aufweisen, während deren eigenes Gewicht vorteilhafterweise, möglichst gering ausfällt. Dies wird unter anderem durch kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) ermöglicht, welcher bereits seit längerem bei der Herstellung von Prothesen zum Einsatz kommt. Bei CFK handelt es sich um einen Verbund- bzw. Kompositwerkstoff, welcher in eine Kunststoff- Matrix eingebettete Kohlenstofffasern umfasst. Die entsprechende Kunststoff-Matrix wird dabei regelmäßig von Epoxidharz gebildet.

Aus CFK hergestellte Prothesen-Formteile weisen einen schichtartigen Aufbau auf, bei welchem eine Mehrzahl einzelner CFK- bzw. Faserlagen schichtweise übereinandergelegt wird, bis eine gewünschte Materialdicke erreicht ist. Dieses Herstellungsverfahren ist insbesondere vorteilhaft, da die Materialdicke erzeugter Formteile abschnittsweise flexibel anpassbar ist und ferner auch die Anordnung sowie die Ausrichtung einzelner Faserlagen beeinflusst werden kann. Dadurch wird insbesondere das Einstellen einer gewünschten Festigkeit und Elastizität eines Prothesen-Formteils ermöglicht. Folglich können spezifische Eigenschaften einer Fußprothese, beispielsweise deren Energieaufnahme, Dämpfungsgrad, Durchbiegung sowie Energieabgabe, welche von wesentlicher Bedeutung für die Bewegungsabläufe während des Gehens sind, bereits bei der Herstellung der CFK-Formteile gezielt ausgebildet werden.

So offenbart beispielsweise die EP 3 193 789 B1 eine Fußprothese mit variabler Steifigkeit, wobei die entsprechende Fußprothese ein längliches Fußelement und ein Fersenelement umfasst. Das längliche Fußelemente und das Fersenelement sind über Schraubverbindungen miteinander verbunden und imitierten somit die Gestalt eines menschlichen Fußes. Die Steifigkeit und Flexibilität der Fußprothese wird ferner maßgeblich durch das Zusammenwirken des länglichen Fußelements und des Fersenelements bestimmt.

Da sich die Anforderungen einer Prothese in Bezug auf deren Größe und Funktion je nach Patient stark unterscheiden können, werden besagte Prothesen herkömmlicherweise manuell hergestellt. Dies ist jedoch sehr zeit- sowie kostenintensiv. Dementsprechend herrscht ein allgemeines Bestreben die Anfertigung von Prothesen zu vereinfachen, sodass insbesondere die aus CFK bestehenden Formteile einer Prothese im industriellen Maßstab ausgebildet werden können. Diesbezüglich offenbart die DE 10 2014 213 294 B4 ein Verfahren, bei welchem Fußprothe- sen-Komposit-Formteile aus CFK mittels eines sogenannten Nasswickelverfahrens angefertigt werden können. Dazu werden in einem ersten Schritt mehrere Schichten bzw. Lagen wenigstens einer mit Epoxidharz imprägnierten Kohlefaser um einen Wickelkern bzw. Wickeldom gewickelt, um ein mehrschichtiges Laminat zu erzeugen. Daraufhin konsolidiert das Laminat auf dem Wickelkern bzw. kann mittels Wärmebehandlung beschleunigt konsolidiert werden, sodass ein ausgehärtetes, formstabiles Material entsteht, welches die Form des Wickelkerns aufweist, d.h. insbesondere zylinderförmig oder oval ist. Bei dem Vorgang des Konsolidierens handelt es sich um ein Aushärten des Epoxidharzes, wodurch ein fester Kunststoff-Matrix-Kompositwerkstoff erzeugt wird, in welcher die Kohlefaser eingebettet ist. Im Anschluss wird das konsolidierte Laminat von dem Wickelkern gelöst und zur Weiterverarbeitung in mehrere Prothesen-Komposit-Formteile mit vorbestimmter Form aufgetrennt. Nachteilig an dem beschriebenen Herstellungsverfahren ist jedoch, dass die Form der Prothesen-Komposit-Formteile durch den Wickelkern vorgegeben wird. Um ein effizientes Aufwickeln der Kohlefaser auf den Wickelkern zu ermöglichen, muss der Wickelkern krümmungsstetig sein, d.h. insbesondere zylinderförmig oder oval. Folglich weist das konsolidierte Laminat lediglich eine zu dem Wickelkern identische Krümmung auf, wodurch die Formgebung der zu erzeugenden Prothesen- Komposit-Formteile stark limitiert wird. Insbesondere kann es bei einigen Prothesen erforderlich sein, abschnittsweise wenigstens einen Krümmungswechsel aufzuweisen. So kann beispielsweise ein federnder Fersenabschnitt einer Fußprothese sowohl einen konkaven als auch einen konvexen Bereich umfassen. Derartige Prothesen-Komposit-Formteile sind allerdings nicht durch das oben beschriebene Verfahren herstellbar.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Komposit-Formteilen, insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen bereitzustellen, welches eine besonders einfache und zeiteffiziente Anfertigung einer Mehrzahl von Komposit-Formteilen mit variabler Formgebung ermöglicht. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, welche dazu eingerichtet ist, Komposit-Formteile gemäß dem erfindungsmäßen Verfahren herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einem ersten Aspekt durch ein Verfahren zur Herstellung von Komposit-Formteilen gelöst, insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen, welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, wobei das Verfahren einen Schritt eines Erzeugens eines mehrschichtigen Laminats unter Verwendung eines Nasswickelvorgangs, welcher ein Bilden einer Mehrzahl von Schichten durch Aufwickeln wenigstens einer imprägnierten Faser auf einen Wickelkern umfasst; einen Schritt eines Ablösens des Laminats von dem Wickelkern; einen Schritt eines Umformens des Laminats, sodass das Laminat wenigstens eine vorbestimmte Krümmung aufweist; und einen Schritt eines Konsolidierens des Laminats umfasst, um ein Komposit-Formteil zu erhalten, wobei die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge durchzuführen sind. Bei dem besagten Nasswickelvorgang kann es sich insbesondere um einen Vorgang gemäß dem eingangs beschriebenen Nasswickelverfahren handeln, d.h. dass eine Faser bzw. ein Faserfaden oder ein Garn, welche in diesem Zusammenhang auch als Roving bezeichnet werden, zur Imprägnierung durch ein flüssiges bzw. viskoses Harz auf Polymerbasis geleitet wird. Neben Epoxidharz können auch Vinylesterharze, Vitrimerharze und/oder anderweitige Polymere, beispielsweise Elastomere oder Duromere zur Imprägnierung der verwendeten Faser zum Einsatz kommen. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass als Ausgangsmaterial eine vorimprägnierte Faser verwendet wird. Dementsprechend muss die Faser nicht zwangsläufig im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens imprägniert werden, sondern kann in Form eines vorimprägnierten Rovings bzw. einer vorimprägnierten Faser vorliegen. Derartige vorimprägnierte Rovings, welche auch als „Towpreg“ bezeichnet werden, sind kommerziell verfügbar.

Anschließend wird die imprägnierte Faser auf einen Wickelkern aufgewickelt, wobei die Faser dazu an einem Faserende an dem Wickelkern befestigbar ist und im Zuge eines Rotierens des Wickelkerns kontrolliert auf diesen aufgerollt bzw. aufgespult wird. Alternativ kann auch der Wickelkern um die Faser gewickelt werden. Vorteilhafterweise können mehrere Fasern gleichzeitig und mit hoher Geschwindigkeit auf den Wickelkern aufgewickelt und präzise kombiniert werden, wodurch das Nasswickelverfahren eine äußerst zeiteffiziente und produktive Herstellungsmethode darstellt. Ferner kann dieses Verfahren vollautomatisiert bzw. maschinell durchgeführt werden, sodass die Komposit-Formteile besonders einfach und somit kosteneffizient hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß entsteht im Zuge des Nasswickelvorgangs durch das kontinuierliche Aufwickeln einer Faser auf den Wickelkern ein homogenes sowie mehrschichtiges bzw. mehrlagiges Laminat, welches eine von einer viskosen Polymermatrix umgebene Faserarchitektur aufweist und folglich als Verbund- bzw. Kompo- sitwerkstoff klassifiziert wird. Dazu wird in der Regel eine erste Faserschicht ausgebildet, welche eine Mantelfläche des Wickelkerns bedeckt. Eine zweite Schicht kann daraufhin auf die erste Schicht aufgewickelt werden, sodass die beiden Schichten unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind und somit den schichtartigen Aufbau des Laminats erzeugen. Das Aufwickeln der Faser kann dabei insbesondere nach dem Umfangswickel-Verfahren oder dem Kreuzwickel-Verfahren durchgeführt werden. Bei dem Umfangswickel-Verfahren wird die imprägnierte Faser innerhalb einer Schicht kontinuierlich entlang der Haupterstreckungsrichtung des Wickelkerns aufgewickelt, sodass die Mantelfläche des Wickelkerns im Wesentlichen vollständig durch eine erste gewickelte Schicht bedeckt wird. Die innerhalb einer Schicht jeweils parallel zueinander ausgerichteten Faserwicklungen kontaktieren sich dabei in Umfangsrichtung durchgehend. Im Gegensatz dazu wird beim sogenannten Kreuzwickel-Verfahren eine erste Faserschicht unter einem ersten spezifischen Winkel auf den Wickelkern aufgewickelt und eine darauffolgende zweite Faserschicht unter einem zweiten spezifischen Winkel auf den Wickelkern aufgewickelt, wobei der zweite spezifische Winkel um +/- 30° - 60° von dem ersten spezifischen Winkel abweichen kann, sodass, in radialer Richtung betrachtet, zwei übereinander aufgewickelte Faserschichten ein im Wesentlichen kreuzförmiges Muster aufweisen.

Je nach gewünschter Stärke bzw. Dicke des herzustellenden Laminats, können weitere Schichten auf die bereits vorhandenen Schichten aufgewickelt werden, sodass die Dicke des Laminats über die Anzahl der Schichten präzise gesteuert werden kann. Eine bevorzugte Dicke des Laminats nach dem Ablösen von dem Wickelkern, d.h. wenn das Laminat insbesondere flächig ausgebreitet ist, kann beispielsweise 1 mm bis 12 mm betragen. Neben der Anzahl der Schichten bzw. Lagen und somit der Dicke des Laminats kann ferner auch dessen Abmessung in der Haupterstreckungsrichtung des Wickelkerns beliebig eingestellt werden, sodass aus einem in einem einzelnen Nasswickelvorgang erzeugten Laminat mehrere Komposit-Formteile angefertigt werden können.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung erfolgt das Ablösen des aufgewickelten mehrschichtigen Laminats unmittelbar nach dem Schritt des Erzeugens des Laminats, d.h. unmittelbar nach dem Aufwickeln der imprägnierten Faser auf den Wickelkern und somit zu einem Zeitpunkt, an welchem das er- zeugte Laminat noch nicht konsolidiert ist. Daraus ergibt sich, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren von dem eingangs beschriebenen bekannten Nasswickelverfahren zur Herstellung von Prothesen-Komposit-Formteilen insbesondere durch den Zeitpunkt des Ablösens des Laminats von dem Wickelkern unterscheidet. Während das aufgewickelte Laminat bei dem herkömmlichen Verfahren zur Formgebung auf dem Wickelkern konsolidiert wird, erfolgt das Ablösen des Laminats von dem Wickelkern erfindungsgemäß vorzugsweise vor dem Konsolidieren des Laminats. Unter dem Vorgang des Ablösens wird in diesem Zusammenhang ein händisches oder maschinelles Auftrennen bzw. Aufschneiden des Laminats verstanden, sodass dieses im Wesentlichen ohne Materialverlust von dem Wickelkern entfernt werden kann.

Das Ablösen des mehrschichtigen Laminats von dem Wickelkern vor dem Schritt des Konsolidierens hat insbesondere den Vorteil, dass das abgelöste Laminat bei Raumtemperatur noch weich bzw. formschlaff ist und somit ein hoher Freiheitsgrad bei der Formgebung der aus dem Laminat erzeugten Komposit-Formteile ermöglicht wird. Im Gegensatz dazu wird die Form der Komposit-Formteile gemäß dem bekannten Nasswickelverfahren durch das Konsolidieren des Laminats auf dem Wickelkern maßgeblich von der Form des Wickelkerns beeinflusst und somit limitiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nach dem Schritt des Ablösens des Laminats das Umformen des Laminats. Unter dem Umformen des Laminats ist in diesem Zusammenhang das Überführen der planaren bzw. ebenen Ausgangsform des abgelösten Laminats in eine vorbestimmte Form zu verstehen, wobei die besagte Form vorzugsweise wenigstens abschnittsweise der Gestalt einer Prothese entspricht. Mit anderen Worten formuliert, kann des weiche, nicht-konsolidierte Laminate in ein Prothesen-Komposit-Formteil geformt werden. Erfindungsgemäß weist das Laminat dazu wenigstens eine vorbestimmte Krümmung auf, welche insbesondere zur Verbesserung der Dämpfungs- sowie Durchbiegungseigenschaften einer aus dem Laminat angefertigten Prothese beiträgt. Vorteilhafterweise erfolgt das Umformen des Laminats in einer speziell für diesen Zweck eingerichteten Umformungseinheit, welche dazu in der Lage ist, das Laminat umzuformen und die dabei erhaltene Form aufrechtzuerhalten, beispielsweise mittels druckbeaufschlagter, komplementärer Gegenflächen.

Abschließend wird das von dem Wickelkern abgelöste und umgeformte Laminat zur Erzeugung eines Komposit-Formteils konsolidiert, um die im Zuge des Umformens erhaltene Form des mehrschichtigen Laminats zu festigen. Wie bereits erwähnt, wird dabei die viskose Polymermatrix des Laminats mittels Wärmebehandlung konsolidiert, beispielsweise durch Heißpressen, sodass ein formstabiles Kompositmaterial entsteht. Insbesondere kann der Schritt des Konsolidierens auch einen Abkühlvorgang umfassen, um das zuvor druck- und wärmebehandelte Laminat abzukühlen. Vorteilhafterweise erfolgt das Kühlen des Laminats gleichmäßig über dessen gesamte Erstreckung, um die Ausbildung von thermischen Spannungen innerhalb des Laminats zu verhindern. Durch das Konsolidieren des Laminats wird eine in einer formstabilen Polymermatrix eingebettete Faserstruktur erzeugt, wobei das konsolidierte Laminat einen faserverstärkten Kunststoff darstellt.

Alternativ ist es ebenso vorstellbar, dass der Wickelkern im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu eingerichtet ist, das Laminat bereits im aufgewickelten Zustand umzuformen, beispielswiese über flexible Formelemente auf der Oberfläche des Wickelkerns, welche in Kombination mit externen, komplementären Gegenflächen dazu in der Lage sind, das Laminat in eine vorbestimmte Form zu überführen. In diesem Fall könnte der Schritt des Konsolidierens des Laminats ebenfalls im aufgewickelten Zustand des Laminats durchgeführt werden, woraufhin das Laminat im konsolidierten Zustand von dem Wickelkern abgelöst und anschließend zur Weiterverarbeitung in wenigstens ein Prothesen-Komposit-Formteil aufgetrennt wird.

Um während des Nasswickelvorgangs ein möglichst homogenes Laminat zu erzeugen, welches sich im Anschluss besonders einfach zu Komposit-Formteilen weiterverarbeiten lässt, kann vorteilhafterweise eine erste auf den Wickelkern aufgewickelte Schicht aus imprägnierter Faser wenigstens eine zweite zu der ersten Schicht benachbarte Schicht aus imprägnierter Faser über deren gesamte Erstreckung kontaktieren. Es versteht sich, dass auch alle weiteren Schichten, d.h. insbesondere eine dritte Schicht, welche auf die zweite Schicht aufgewickelt wird, usw., ihre jeweils benachbarten Schichten kontaktieren. Unter dem Begriff „kontaktieren“ ist in diesem Zusammenhang ein im Wesentlichen vollständiges flächiges Überlappen einer Schicht in Bezug auf deren unmittelbar benachbarte Schicht zu verstehen, sodass eine besonders homogene sowie kompakte Faserarchitektur erzeugt werden kann. Mit anderen Worten formuliert, können die einzelnen Faserschichten unmittelbar aneinander angrenzen, wodurch besonders hohe Bindungskräfte zwischen den einzelnen aufgewickelten Schichten erzielt werden können.

Optional kann eine erste Schicht aus imprägnierter Faser relativ zu dem Wickelkern unter einem ersten spezifischen Winkel aufgewickelt werden und eine zweite Schicht aus imprägnierter Faser relativ zu dem Wickelkern unter einem zweiten spezifischen Winkel aufgewickelt werden, welcher von dem ersten spezifischen Winkel abweicht, und wobei alle spezifischen Winkel relativ zu der Umfangsrichtung des Wickelkerns zwischen 0° und 90° liegen. Dabei kann der spezifische Winkel, welcher auch als Ablagewinkel oder Wickelwinkel bezeichnet wird, je nach Schicht variiert werden, um eine Faserarchitektur mit vorbestimmten Eigenschaften auszubilden. So kann insbesondere die Flexibilität des herzustellenden Kom- posit-Formteils durch die Ausrichtung der individuellen Schichten innerhalb der Faserarchitektur des Laminats beeinflusst werden. Ein konsolidiertes Laminat, welches überwiegend parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Laminats angeordnete Faserschichten umfasst, kann beispielsweise eine erhöhte Biegsamkeit quer zur Haupterstreckungsrichtung aufweisen. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass die spezifischen Winkel der ersten Schicht sowie der zweiten Schicht identisch bzw. im Wesentlichen identisch sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Ablösen des Laminats von dem Wickelkern durch Auftrennen des Laminats im Wesentlichen parallel und/oder quer zu einer Längsachse des Wickelkerns durchgeführt werden. Durch das entsprechende Auftrennen des Laminats parallel zu der Längsachse des Wickelkerns kann insbesondere ein im Wesentlichen rechteckiges Laminat erzeugt werden, welches anschließend durch Umformung weiterverarbeitet wird. Optional ist das Auftrennen des Laminats zeitgleich sowohl parallel als auch einfach oder mehrfach quer zu der Längsachse des Wickelkerns durchführbar, sodass aus einem einzelnen aufgewickelten Laminat im Zuge des Auftrennens eine Mehrzahl einheitlicher Laminat-Zuschnitte erhalten wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Laminat oder ein Laminat-Zuschnitt vor dem Schritt des Umformens in eine vorbestimmte Form zugeschnitten werden. Dadurch können spezifisch geformte Laminat-Zuschnitte erzeugt werden, welche im Zuge der weiteren Verfahrensschritte in Komposit-Form- teile verarbeitet werden können. Der Begriff „Laminat-Zuschnitte“ bezieht sich in diesem Zusammenhang sowohl auf Laminate, welche unmittelbar auf dem Wickelkern zugeschnitten werden, als auch auf Laminate, welche vor dem Schritt des Umformens in eine vorbestimmte Form überführt werden. Der sekundäre Schritt eines Zuschneidens ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Laminat-Zuschnitte bereits vor dem Umformen eine Form aufweisen sollen, welche sich im Zuge des Ablösens des Laminats von dem Wickelkern nicht oder nur schwer realisieren lässt.

Die Laminat-Zuschnitte werden vorzugsweise einheitlich zugeschnitten, wodurch insbesondere aus einem Laminat eine Mehrzahl rechteckiger Laminat-Zuschnitte angefertigt werden kann. Somit kann die nachfolgende Umformung der Laminat- Zuschnitte vereinfacht werden, insbesondere im Fall einer automatisierten bzw. maschinellen Umformung, da alle Laminat-Zuschnitte die gleiche Form aufweisen und folglich auf eine identische Art und Weise verarbeitet werden können. Alternativ können die Laminat-Zuschnitte in voneinander abweichende Formen zugeschnitten werden, beispielsweise in unterschiedlich dimensionierte rechteckige, runde und/oder ovale Formen. Dies ermöglicht die Anfertigung unterschiedlich geformter Komposit-Formteile aus einem Laminat, sodass folglich alle für die Herstellung einer Prothese benötigten Komposit-Formteile im Zuge eines einzelnen Nasswickelvorgangs ausgebildet werden können. An dieser Stelle sei angemerkt, dass in Bezug auf die folgenden Verfahrensschritte ein Laminat sowie gleichermaßen ein Laminat-Zuschnitt verwendet werden kann. Dementsprechend schließt der Begriff „Laminat“ im folgenden Abschnitt auch einen Laminat-Zuschnitt mit ein.

Optional kann das Laminat durch das Umformen wenigstens einen konkaven Abschnitt sowie wenigstens einen konvexen Abschnitt aufweisen, wodurch das Laminat wenigstens einen Krümmungswechsel umfasst. Unter einem Abschnitt ist in diesem Zusammenhang ein Bereich des Laminats zu verstehen, welcher sich sowohl longitudinal als auch transversal zu der Haupterstreckungsrichtung des Laminats erstrecken und eine vorbestimmte Abmessung aufweisen kann. Ferner muss ein konkaver Abschnitt nicht zwangsläufig mit den gleichen Abmessungen wie ein konvexer Abschnitt bereitgestellt sein, da es insbesondere bei Fußprothesen notwendig sein kann, dass ein einzelnes Prothesen-Komposit-Formteil mit einer Mehrzahl von konkaven bzw. konvexen Abschnitten ausgebildet ist, um die Funktionalität und gegebenenfalls die Form eines menschlichen Fußes möglichst präzise zu imitieren. Konkret sei an dieser Stelle auf die Anatomie der Fußunterseite verwiesen, welche beispielsweise in den Übergangsbereichen zwischen dem Rückfuß, also dem Fersenbereich, dem Mittelfuß sowie dem Vorfuß jeweils einen Krümmungswechsel aufweist. Das beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung spezifischer Prothesen-Komposit-Formteile, welche den Krümmungsverlauf der Fußunterseite präzise wiedergeben können. An dieser Stelle sei zusätzlich erwähnt, dass das Umformen des Laminats nicht auf die Ausbildung von konkaven bzw. konvexen Abschnitten begrenzt ist. Vielmehr kann das Laminat im Zuge des Umformens in alle erdenklichen, für den Aufbau einer Prothese relevanten Formen überführt werden. Beispielsweise kann das umgeformte Laminat zueinander rechtwinklige Abschnitte aufweisen. Ferner kann es bereits zum Zeitpunkt des Umformens vorgesehen sein, wenigstens eine Einkerbung, einen Schlitz und/oder einen verjüngten Abschnitt in bzw. an dem Laminat auszubilden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Laminat während des Umformens von einer Aufnahmefläche gehaltert werden, und wobei das Konsolidieren des Laminats durchgeführt werden kann, während die Aufnahmefläche das Laminat haltert. Bei der Aufnahmefläche kann es sich insbesondere um eine Fläche bzw. einen Abschnitt der bereits erwähnten Umformungseinheit handeln, welche zum Umformen des von dem Wickelkern abgelösten Laminats und/oder der Laminat-Zuschnitte eingerichtet ist. Hierzu kann insbesondere eine zu der Aufnahmefläche komplementäre Gegenfläche bereitgestellt sein, welche in Kombination mit der Aufnahmefläche eine vorbestimmte Form für das Laminat vorgibt. An der besagten Aufnahmefläche kann das Laminat bzw. ein oder gegebenenfalls mehrere Laminat-Zuschnitte gleichzeitig befestigt werden, sodass diese während des Umformens nicht ungewollt verrutschen.

Da sowohl das Umformen als auch das Konsolidieren durchgeführt werden kann, während das Laminat von der Aufnahmefläche gehaltert wird, kann das Umformen und das Konsolidieren vorteilhafterweise zeitgleich durchgeführt werden. Dazu kann es vorgesehen sein, dass die Aufnahmefläche sowie optional die komplementäre Gegenfläche druck- und temperaturbeaufschlagbar sind, um ein Heißpressen des Laminats zu bewirken. Aufgrund der beschrieben Vorgehensweise wird insbesondere die Dauer des Herstellungsverfahrens eines Komposit-Form- teils reduziert und die Handhabung der umgeformten Laminate vereinfacht, da diese nach dem Umformen nicht in eine separate Konsolidierungseinheit gebracht werden müssen. Alternativ ist es jedoch ebenfalls denkbar, dass das Umformen und das Konsolidieren des Laminats in zwei zeitlich versetzten Vorgängen abläuft.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Laminat vor dem Schritt des Umformens zur Lagerung gekühlt werden, vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis -100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von -15 bis -30 °C. Mit anderen Worten formuliert, wird das Laminat nach dem Ablösen von dem Wickelkern und gegebenenfalls nach dem Erzeugen der Laminat-Zuschnitte gekühlt bzw. tiefgekühlt, wodurch das bei Raumtemperatur form- bzw. biegeschlaffe Material über einen längeren Zeitraum zwischengelagert werden kann. Vorteilhafterweise kann somit jederzeit Laminat mittels des beschriebenen Nasswickelvorgangs vorproduziert werden und bei Bedarf, d.h. sobald ein konkreter Auftrag zur Herstellung von Prothesen-Komposit-Formteilen vorliegt, erwärmt bzw. aufgetaut und anschließend weiterverarbeitet werden. Ferner kann es ebenso vorgesehen sein, dass das Laminat im gekühlten Zustand weiterverarbeitet wird, d.h. insbesondere umgeformt und konsolidiert wird.

Alternativ dazu kann das Laminat nach dem Schritt des Umformens zur Lagerung gekühlt werden, vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis -100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von -15 bis -30 °C. In diesem Fall ist insbesondere die Kühlung des Laminats nach dem Umformen jedoch vor dem Konsolidieren in Betracht zu ziehen, wobei es hierbei vorteilhaft sein kann, das umgeformte Laminat in dessen Position in der Aufnahmefläche bzw. in der Umformungseinheit zu Kühlen, sodass die Form des bereits umgeformten jedoch bei Raumtemperatur formschlaffen Laminats im Zuge des Kühlungsvorgangs nicht verloren geht. In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, das zu kühlende Laminat mitsamt der Aufnahmefläche und gegebenenfalls der zu der Aufnahmefläche komplementären Gegenfläche aus der Umformungseinheit entnehmen zu können, um nicht die gesamte Umformungseinheit kühlen zu müssen.

Ferner kann der Schritt des Konsolidierens bei einem Druck von 1 bis 150 bar, vorzugsweise 1 bis 120 bar, besonders bevorzugt 1 bis 40 bar, und bei einer Temperatur von 0 bis 300 °C, vorzugsweise 20 bis 200 °C, besonders bevorzugt 40 bis 120 °C, über einen Zeitraum von 10 s bis 30 min, vorzugsweise 30 s bis 20 min, oder über einen Zeitraum von 3 min bis 40 min durchgeführt werden. Diesbezüglich können die entsprechenden Parameter je nach verwendetem Polymer und je nach verwendeter Faser angepasst werden, um ein optimales Aushärten der Polymermatrix zu gewährleisten. Beispielsweise kann die Konsolidierungszeit für schnell aushärtende Polymere lediglich einige Sekunden betragen, während langsam aushärtende Polymere über einen Zeitraum von mehreren Minuten ausgehärtet werden können. Zur Einsparung von Energiekosten ist folglich die Verwendung eines Polymers vorteilhaft, welches geringe Aushärtezeiten aufweist bzw. bereits bei niedrigen Drücken und Temperaturen aushärtet.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die wenigstens eine Faser eine Kohlefaser, eine Glasfaser, eine Aramidfaser, eine Basaltfaser, eine Keramikfaser, eine Naturfaser oder eine Kombination davon umfassen. Die Art der Faser hat einen erheblichen Einfluss auf die Matenaleigenschaften sowie auf das Gewicht des faserverstärkten Kunststoffs und somit auch auf die Funktionalität des herzustellenden Komposit-Formteils. Insbesondere die Festigkeit und Elastizität des Komposit-Formteils wird durch die verwendete Faser sowie deren Faserarchitektur, d.h. deren Anordnung und Ausrichtung in der Polymermatrix, vorgegeben. In diesem Zusammenhang ist insbesondere die Verwendung von Kohlefaser hervorzuheben, da Kohlefaser, insbesondere anisotrope Kohlefaser, eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Bruchdehnung in axialer Richtung aufweist. An dieser Stelle sei ebenfalls erwähnt, dass anstelle einer Faser auch ein Faserfaden, ein Faserbündel, ein Filament, ein Roving oder gegebenenfalls eine Kombination davon im Zuge des Nasswickelvorgangs verwendet werden kann. Bei einem Roving handelt es sich um ein Faserbündel, dessen Einzelfilamente parallel ausgerichtet sowie zeitgleich unverdreht und unversponnen sind.

Im Anschluss an das Konsolidieren des Laminats zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Komposit-Formteils kann dieses nachbearbeitet werden, um das Kom- posit-Formteil wenigstens abschnittsweise anzupassen. Dazu eignet sich insbesondere ein spanendes Verfahren, d.h. die Bearbeitung des Komposit-Formteils mittels Bohren, Fräsen und/oder Schleifen. Beispielsweise kann es notwendig sein, die Materialdicke des Komposit-Formteils lokal zu reduzieren oder Bohrungen durchzuführen, um Gewinde in das Komposit-Formteil einzufügen.

Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß in einem zweiten Aspekt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Komposit-Formteilen gelöst, insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen, welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, wobei die Vorrichtung eine Faser-Zuführeinheit, welche dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Faser zu führen; einen Wickelkern, welcher eine im Wesentliche zylindrische Form aufweist; eine Wickeleinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Faser auf den Wickelkern mehrschichtig aufzuwickeln; eine Ablöseeinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein auf den Wickelkern aufgewickeltes Laminat von dem Wickelkern abzulösen; eine Umformungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, von dem Wickelkern abgelöstes Laminat in eine vorbestimmte Form umzuformen und eine Aufnahmefläche für das Laminat aufweist; und eine Konsolidierungseinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, durch Konsolidieren des Laminats ein Kom- posit-Formteil zu erzeugen.

An dieser Stelle sei bereits angemerkt, dass sämtlich für das erfindungsgemäße Verfahren relevanten Merkmale auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und umgekehrt anwendbar sind.

Optional kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Imprägniereinheit ausgebildet sein. Diese Imprägniereinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, die verwendete Faser zu imprägnieren, indem die Faser vor dem Aufwickeln auf den Wickelkern durch die Imprägniereinheit geführt wird. Dazu kann die Imprägniereinheit ein Reservoir an viskosem Kunststoff-Matrixmaterial aufweisen, wobei das entsprechende Kunststoff-Matrixmaterial zur Imprägnierung der Faser dient. In diesem Zusammenhang sei ferner auf das Imprägnieren der Faser gemäß dem ersten Aspekt verwiesen. Insofern die erfindungsgemäße Vorrichtung keine Imprägniereinheit aufweist, so kommt insbesondere die Verwendung von vorimprägnierten Fasern bzw. vorimprägnierten Rovings in Betracht.

Bei der Faser-Zuführeinheit, dem Wickelkern und der Umformungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich insbesondere um Einheiten, welche dazu eingerichtet sind, einen Nasswickelvorgang gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen. In diesem Zusammenhang kann die Faser-Zuführeinheit dazu eingerichtet sein, wenigstens eine Faser von einer Faserspule abzuspulen, auszurichten und eine vorbestimmte Spannung der Faser einzustellen.

Die Aufgabe der Wickeleinheit besteht insbesondere darin, die imprägnierte Faser präzise auf den Wickelkern aufzuwickeln. Dazu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Wickeleinheit die Faser aktiv um den Wickelkern wickelt und/oder eine Führungseinheit umfasst, mittels welcher die Ausrichtung bzw. der Ablagewinkel der Faser auf dem Wickelkern vorgegeben wird. Das Aufwickeln der Fa- ser auf den Wickelkern kann dabei insbesondere durch die Rotation des Wickelkerns um dessen Längsachse erfolgen. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Wickeleinheit vor dem Aufwickeln der Faser eine Trägerfolie auf den Wickelkern aufbringt. Eine derartige Trägerfolie dient insbesondere zum Schutz des Wickelkerns und erleichtert das Ablösen des aufgewickelten Laminats von dem Wickelkern.

Wie bereits erwähnt, wird gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung das im Zuge des Nasswickelvorgangs erzeugte Laminat vor dem Umformen und Konsolidieren von dem Wickelkern gelöst. In diesem Zusammenhang kann die Ablöseeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu eingerichtet sein, das Laminat in eine Mehrzahl von Laminat-Zuschnitten aufzutrennen, sodass aus einem einzelnen aufgewickelten Laminat vorteilhafterweise mehrere Laminat-Zuschnitte erhalten werden können. Aufgrund dieser Eigenschaft wird insbesondere der zeitliche Aufwand zur Herstellung von Komposit-Formteilen im Vergleich zur eingangs erwähnten manuellen Anfertigung verbessert. Der Wickelkern kann an dessen Oberfläche ferner eine ablösebare Trägerfolie aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, das Ablösen des Laminats von dem Wickelkern zu vereinfachen.

Wird das Laminat mittels der Ablöseeinheit von dem Wickelkern entfernt, so löst die Ablöseeinheit das Laminat mitsamt der Trägerfolie von dem Wickelkern ab. Die Trägerfolie, welche sich daraufhin einseitig über das Laminat erstreckt, dient in diesem Fall insbesondere zum Transport und zur Handhabung des Laminats und schützt dieses, zumindest einseitig, vor Verunreinigungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner eine Mehrzahl von Umformungseinheiten sowie Konsolidierungseinheiten umfassen, um mehrere Laminate bzw. mehrere Laminat-Zuschnitte zeitgleich zu verarbeiten. Die Aufnahmefläche der Umformungseinheit kann, wie bereits beschrieben, eine komplementäre Gegenfläche umfassen, sodass das Laminat während des Umformens beidseitig fixierbar ist und über die Gegenfläche ein für das Umformen benötigter Gegendruck aufgebracht werden kann. Sowohl die Aufnahmefläche als auch die komplementäre Gegenfläche können mit wenigstens einer Krümmung ausgebildet sein, welche im Zuge des Umformens auf das Laminat übertragen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Ablöseeinheit Schneidemittel umfassen, welche dazu eingerichtet sind, das Laminat in eine vorbestimmte Form zuzuschneiden. Die Schneidemittel können das Laminat vollautomatisch zuschneiden oder optional auch händisch bedient werden. Bei den Schneidemitteln kann es sich um Klingen bzw. Messer handeln, beispielsweise um Rollmesser, Teppichmesser und/oder Ultraschallmesser. Die Schneidemittel sind insbesondere dazu eingerichtet, das Laminat in gleichmäßige Laminat-Zuschnitte zuzuschneiden, welche eine einheitliche, rechteckige Form aufweisen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Vorrichtung eine Kühleinheit zum Kühlen des Laminats umfassen. Bei der Kühleinheit kann es sich insbesondere um einen in der Vorrichtung integrierten Kühlschrank und/oder eine Tiefkühltruhe handeln. Alternativ kann die Kühleinheit auch außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Kühlkammer, in welcher eine Mehrzahl von Laminaten gekühlt bzw. tiefgekühlt werden kann. Wie bereits erwähnt, dient das Kühlen des Laminats insbesondere zur Zwischenlagerung, sodass Laminat zu einem gegebenen Zeitpunkt vorproduziert und zur Lagerung gekühlt bzw. eingefroren werden kann.

Um die Erzeugung der Komposit-Formteile mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglichst zeiteffizient durchzuführen, können die Umformungseinheit und die Konsolidierungseinheit ein Laminat in einem kombinierten Arbeitsschritt bearbeiten. Dementsprechend kann es vorteilhaft sein, dass die Aufnahmefläche der Umformungseinheit das Laminat haltert, und wobei die Konsolidierungseinheit dazu eingerichtet sein kann, das Laminat zu konsolidieren, während das Laminat an der Aufnahmefläche gehaltert ist. Insofern das Laminat mit der Trägerfolie bereitgestellt ist, so kann die Konsolidierungseinheit dazu eingerichtet sein, die Trägerfolie vor dem Konsolidieren von dem Laminat zu entfernen. Alternativ kann die Trägerfolie vor dem Umformen und/oder vor dem Konsolidieren auch händisch entfernt werden. Es kann jedoch ebenso vorgesehen sein, dass die Trägerfolie während dem Umformen und Konsolidieren auf dem Laminat verbleibt. In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Komposit-Formteil, insbesondere ein Prothesen-Komposit-Formteil, welches gemäß den Merkmalen des ersten Aspekts herstellbar ist, wobei zur Herstellung des besagten Komposit- Formteils eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt verwendet wird. Folglich sind sämtliche Merkmale und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf das Komposit-Formteil gemäß dem dritten Aspekt übertragbar. Das entsprechend erzeugte Komposit-Formteil kann wenigstens einen Teil einer Fußprothese oder eine gesamte Fußprothese bilden.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Komposit-Formteilen sowie ein Komposit-Formteil selbst in größerem Detail anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. Es stellt dar:

Figur 1 a eine exemplarische Darstellung eines Nasswickelvorgangs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 1 b eine exemplarische Darstellung eines Nasswickelvorgangs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Wickelkerns;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Wickelkerns mit abgelösten Laminat-Zuschnitten;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Laminat-Zuschnitts;

Figur 5 eine exemplarische Darstellung einer Weiterverarbeitung des Laminat-Zuschnitts aus Figur 4; Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Umformungs- und Konsolidierungseinheit;

Figur 7a eine exemplarische Darstellung eines Komposit-Formteils;

Figur 7b eine exemplarische Darstellung eines aus dem Komposit-Formteil der Figur 7a hergestellten Prothesen-Komposit-Formteils;

Figur 8a eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäß hergestellten Prothesen-Komposit-Formteils;

Figur 8b eine perspektivische Ansicht einer Fußprothese, welche zwei erfindungsgemäß hergestellte Prothesen-Komposit-Formteile umfasst;

Figur 9a eine perspektivische Ansicht eines Prothesen-Komposit-Formteils der Fußprothese aus Figur 8b; und

Figur 9b eine Querschnittsansicht des Prothesen-Komposit-Formteils aus Figur 9a.

In den nachfolgenden Figuren wird das erfindungsgemäße Verfahren inklusive vorteilhafter Ausführungsformen im Detail erläutert. Die Beschreibung des Verfahrens umfasst ebenso die Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. deren Einheiten, welche zur Herstellung von Komposit-Formteilen, insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen zum Einsatz kommen können. Dabei steht es der Erfindung nicht entgegen, dass die einzelnen Einheiten nachfolgend teilweise isoliert dargestellt und beschrieben werden. Es wird an dieser Stelle vielmehr darauf hingewiesen, dass die Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl als eigenständige Einheiten bereitgestellt sein können als auch in der erfindungsgemäßen Vorrichtung integriert sein können.

Figur 1 a stellt einen Nasswickelvorgang gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dar, welcher in bekannter Weise zur Erzeugung von Kompositwerkstoffen geeignet ist. Dazu wird in einem ersten Schritt eine Faser 10 bereitgestellt, welche als Ausgangsmaterial dient. Bei der Faser 10 handelt es sich insbesondere um eine Kohlefaser, da dieses kohlenstoffhaltige Material aufgrund dessen hoher Festigkeit und Steifigkeit für die Herstellung von funktionalen Prothesen-Komposit-Form- teilen vorteilhaft ist. Entsprechende Prothesen-Komposit-Formteile werden unter Bezugnahme auf die Figuren 8a bis 9b detailliert beschrieben.

Anstelle von Kohlefaser können hier jedoch auch anderweitige Ausgangsmatenalien verwendet werden, beispielsweise Glasfaser, Aramidfaser, Basaltfaser, Keramikfaser, Naturfaser oder eine Kombination davon. Die Wahl des Ausgangsmatenals kann dabei je nach Art und Funktionalität einer herzustellenden Prothese sowie nach den anfallenden Matenaleigenschaften und Materialkosten des Ausgangsmatenals getroffen werden. Ferner sei an dieser Stelle nochmals erwähnt, dass unter der Faser 10 im Zuge der Erfindung auch ein Faserfaden, ein Filament, ein Garn oder ein Roving verstanden wird, welche sich allesamt zur Verwendung für den Nasswickelvorgang eignen. Als ein Roving wird in diesem Zusammenhang ein Bündel, Strang oder Multifilamentgarn aus parallel angeordneten Filamenten bezeichnet, wobei ein Roving mehrere tausend Filamente umfassen kann.

Wie in Figur 1a dargestellt, können im Zuge eines Nasswickelvorgangs mehrere Fasern 10 zeitgleich verarbeitet werden, um die Effizienz des Nasswickelvorgangs zu steigern. Die Fasern 10 werden jeweils von einer Faserspule 12 bereitgestellt, von welcher die Fasern 10 mittels einer Faser-Zuführeinheit 14 abgespult, ausgerichtet und gegebenenfalls auf eine vorbestimmte Spannung eingestellt werden. Die Fasern 10 werden anschließend durch eine Imprägniereinheit 16 geführt, welche ein viskoses Harz auf Polymerbasis umfasst. Bei dem Harz handelt es sich üblicherweise um Epoxidharz, die Verwendung anderweitiger Harze bzw. Polymere, beispielsweise Vinylesterharz, Vitrimerharz, Elastomere oder Duromere, ist jedoch ebenfalls möglich. Während die Fasern 10 durch die Imprägniereinheit 16 geführt werden, erfolgt deren Imprägnierung mit dem entsprechenden Harz. Dazu kann beispielsweise ein mit viskosem bzw. flüssigem Harz gefüllter Behälter vorgesehen sein, durch welchen die Fasern 10 geführt werden. Alternativ ist auch ein Sprühsystem denkbar, welches das Harz auf die Fasern 10 aufsprüht.

Von der Imprägniereinheit 16 werden die Fasern 10 zu einem rotierbar gelagerten Wickelkern 18 geführt, an diesem flächig befestigt und durch die Rotation des Wickelkerns 18 gezielt auf den Wickelkern 18 aufgewickelt. Dazu kann ferner eine in Figur 1 a nicht dargestellte Wickeleinheit vorgesehen sein, welche beispielsweise eine entlang dem Wickelkern 18 verlagerbare Führung umfasst, wodurch die Fasern 10 gebündelt und gezielt an einer spezifischen Position auf den Wickelkern 18 aufgewickelt werden können, insbesondere gemäß den eingangs beschriebenen Umfangswickel-Verfahren oder dem Kreuzwickel-Verfahren. Dazu kann es vorgesehen sein, einen Wickelwinkel bzw. eine Winkelablage der Fasern 10 relativ zu der Umfangsrichtung des Wickelkerns 18 zu variieren, insbesondere in einem Winkelbereich zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 0.2° und 89°, um die Orientierung bzw. die Ausrichtung der Fasern 10 während des Aufwickelns auf den Wickelkern 18 anpassen zu können und somit eine variable Faserarchitektur in einem durch Aufwickeln zu erzeugenden Laminat zu ermöglichen, welches in Figur 1 a lediglich durch die einzelnen auf dem Wickelkern 18 aufgewickelten Fasern 10 angedeutet ist. Die besagte Faserarchitektur des Laminats kann folglich mehreren Faserschichten umfassen, welche jeweils einen vorbestimmten Ablagewinkel aufweisen. Alternativ kann es auch möglich sein, dass der Wickelkern 18 um die Fasern 10 gewickelt wird, wobei die Wickeleinheit in diesem Fall dazu eingerichtet sein kann, den dafür notwendigen Bewegungsablauf des Wickelkerns 18 zu steuern.

Vorzugsweise wird der Wickelkern 18 vor dem Aufwickeln der Fasern 10 mit einer Trägerfolie beschichtet, wodurch ein Handling des Laminates ermöglicht, und insbesondere ein Verkleben der imprägnierten Fasern 10 mit dem Wickelkern 18 verhindert wird. Folglich wird eine Verschmutzung des Wickelkerns 18 unterbunden. Die Abmessungen des Wickelkerns 18 sind ferner je nach Größe des herzustellenden Laminats variierbar, insbesondere kann der Wickelkern 18 eine Länge von 0.3 m bis 15 m und einen Durchmesser von 10 cm bis 300 cm aufweisen. In Figur 1a ist der Wickelkern 18 mit einer zylindrischen Form dargestellt, wobei der Wickelkern 18 optional auch eine ovale Form aufweisen kann. Wichtig ist in diesem Zusammenhang lediglich, dass die Form des Wickelkerns 18 ein kontinuierliches Aufwickeln ermöglicht, d.h. ein Aufwickeln bzw. Aufschichten mehrerer Schichten der Fasern 10 auf den Wickelkern 18 in ein Wickelpacket, wobei die aufzuwickelnden Fasern 10 durchgehend in Kontakt mit dem Wickelkern 18 oder einer bereits aufgewickelten Faserschicht sind, um einen beständigen Kompositwerkstoff zu erzeugen.

Der besagte Korn posit-Werkstoff wird durch den Vorgang des Aufwickelns der imprägnierten Fasern 10 auf den Wickelkern 18 in Form eines in Figur 1a nicht näher veranschaulichten Laminats erzeugt. Das Laminat umfasst die in einer Polymermatrix eingeschlossenen Fasern 10 und stellt somit einen faserverstärkten Kunststoff dar, beispielsweise einen CFK. Dabei kann das Laminat sowohl aus einem einzelnen Fasermaterial als auch aus unterschiedlichen Faserarten bestehen. Die beschriebenen Vorgänge zur Erzeugung des Laminats sowie die hierzu involvierten Einheiten können allesamt vollautomatisch agieren, sodass sich das Nasswickelverfahren insbesondere zur Anfertigung von Laminaten im industriellen Maßstab eignet.

Die Figur 1 b stellt einen Nasswickelvorgang gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dar, welches sich von dem in Figur 1a gezeigten ersten Ausführungsbeispiel lediglich durch das Fehlen der Imprägniereinheit 16 unterscheidet. Folglich wird in diesem Zusammenhang nur auf die Unterschiede der Figur 1 b zu der Figur 1a eingegangen, während für alle gemeinsamen Merkmale auf Figur 1a verwiesen wird. Bei dem in Figur 1 b gezeigten Nasswickelvorgang werden Faserspulen 12 mit vorimprägnierten Fasern verwendet, sodass das Imprägnieren der Faser im Zuge des Nasswickelvorgangs entfällt.

In Figur 2 ist nun der Wickelkern 18 isoliert dargestellt, wobei dieser ein aufgewickeltes Laminat umfasst. Die Wandstärke bzw. Dicke eines aufgewickelten Laminats kann beispielsweise 0.1 mm bis 30 mm betragen und richtet sich insbesondere nach den gewünschten Materialeigenschaften eines aus dem Laminat herzustellenden Prothesen-Komposit-Formteils. So kann es unter anderem bevorzugt sein, Prothesen-Komposit-Formteile, welche hohen Belastungen standhalten sollen, mit einer vergleichsweiße großen Wandstärke auszubilden.

Durch die in Figur 2 eingezeichneten Schnittlinien 20, 22 wird das Ablösen des Laminats von dem Wickelkern 18 angedeutet, nämlich indem das Laminat entlang der Linien 20, 22 händisch oder mittels einer Ablöseeinheit automatisiert aufgeschnitten und anschließend von dem Wickelkern 18 abgezogen wird. Die Anordnung der Schnittlinien 20, 22 ist in diesem Zusammenhang als bevorzugt anzusehen, d.h. dass das Laminat einerseits entlang der Längsachse des Wickelkerns 18 (Schnittlinie 20) aufgetrennt wird, wodurch gewünschtenfalls ein einzelnes Laminat von dem Wickelkern 18 abgezogen werden kann, und andererseits das Laminat wenigstens einmal quer zu der Längsachse des Wickelkerns 18 (Schnittlinie 22) aufgetrennt wird. Letzteres ermöglicht insbesondere die Aufteilung des Laminats in eine Mehrzahl einheitlicher Laminat-Zuschnitte, welche unter Bezugnahme auf Figur 3 genauer erläutert werden. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, dass Laminat anderweitig aufzutrennen, beispielsweise um unterschiedliche Laminat- Zuschnitte mit variierenden Abmessungen zu erhalten. Zum Auftrennen des Laminats können Schneidemittel, insbesondere Rollmesser, Teppichmesser und/oder Ultraschallmesser verwendet werden, welche beispielsweise von der in Figur 2 nicht dargestellten Ablöseeinheit gesteuert werden. Bei der Ablöseeinheit kein es sich unter anderem um einen industriellen Roboterarm handeln, welcher dazu eingerichtet ist, das Laminat entlang der Schnittlinien 20, 22 sowohl zuzuschneiden als auch von dem Wickelkern 18 abzuziehen, um eine Mehrzahl von Laminat-Zuschnitte 24 zu erhalten. Insofern eine Trägerfolie auf den Wickelkern 18 aufgebracht wurde, so erleichtert diese vorteilhafterweise das Abziehen der Laminat-Zuschnitte und schützt den Wickelkern 18 ferner vor Beschädigungen durch das zum Auftrennen des Laminats verwendete Messer.

Besagte Laminat-Zuschnitte 24 sind in Figur 3 veranschaulicht, wobei die hier dargestellten Laminat-Zuschnitte 24 anhand der in Figur 2 eingezeichneten Schnittlinien 20, 22 durch Auftrennen an dem Wickelkern 18 erzeugt wurden. Daraus resultieren rechteckige Laminat-Zuschnitte 24, welche allesamt die gleichen Abmes- sungen aufweisen. Somit können aus einem einzelnen Nasswickelvorgang mehrere Laminat-Zuschnitte 24 angefertigt werden, welche sich zur Weiterverarbeitung in Prothesen-Komposit-Formteile eignen. Die beim Abziehen der Laminat-Zuschnitte von dem Wickelkern 18 ebenfalls abgelöste Trägerfolie befindet sich nun auf der Unterseite der Laminat-Zuschnitte 24 und dient insbesondere zur verbesserten Handhabung, da die Laminat-Zuschnitte 24 dank der Trägerfolie kontaminationsfrei transportiert werden können. Dementsprechend ist die Trägerfolie vorteilhafterweise aus einem flexiblen Material gebildet, welches druck- und temperaturbeständig ist, sodass die Laminat-Zuschnitte 24 gegebenenfalls mitsamt der Trägerfolie umgeformt und/oder konsolidiert werden können.

Die Laminat-Zuschnitte 24 sind bei dem in Figur 3 dargestellten Zustand, d.h. vor dem Schritt des Umformens und des Konsolidierens, bei Raumtemperatur form- bzw. biegeschlaff und daher besonders leicht verformbar. Optional können die Laminat-Zuschnitte 24 nun, wie in den Figuren 4 und 5 veranschaulicht, ein weiteres Mal zugeschnitten werden, beispielsweise um die Abmessungen eines Laminat- Zuschnitts 24 wenigstens abschnittsweise anzupassen und/oder um aus einem Laminat-Zuschnitt 24 eine Mehrzahl kleinerer Zuschnitte 28 zu erhalten. Das Zuschneiden der bereits abgelösten Laminat-Zuschnitte 24 ist insbesondere einfacher durchzuführen als das Zuschneiden des Laminats im aufgewickelten Zustand, wodurch ersteres besonders vorteilhaft ist. Das in den Figuren 4 und 5 dargestellte Zuschneiden der Laminat-Zuschnitte 24 wird vorzugsweise mit denselben Schneidemitteln 26 wie zum Ablösen des Laminats von dem Wickelkern 18 durchgeführt. An dieser Stelle sein ebenfalls erwähnt, dass die Laminat-Zuschnitte 24 nicht nur durch Zuschneiden bearbeitet werden können, sondern dass hier vielmehr auch anderweitige Bearbeitungsschritte in Betracht kommen können, beispielsweise ein Komprimieren der Laminat-Zuschnitte 24, um deren Schichtdicke zu reduzieren.

In Figur 6 ist nun eine Umformungseinheit 30 dargestellt, welche dazu eingerichtet ist, einen Laminat-Zuschnitt 24 bzw. einen Zuschnitt 28 umzuformen. Diesbezüglich wird angemerkt, dass ein Zuschnitt 28 im weiteren Verlauf anstelle eines La- minat-Zuschnitts 24 oder auch eines Laminats verwendet werden kann. Aus Übersichtsgründen wird jedoch lediglich der Begriff „Laminat-Zuschnitt“ 24 erwähnt, wobei dieser Begriff die Verwendung eines Laminats sowie eines Zuschnitts 28 umfasst. Umformen bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass der Laminat-Zuschnitt 24 in eine vorbestimmte Prothesenform überführt wird. Dazu weist die Umformungseinheit 30 hier eine Aufnahmefläche 32 und eine zu der Aufnahmefläche 32 komplementäre Gegenfläche 34 auf, wobei die beiden Flächen 32, 34 wiederum mit zueinander komplementären Formgebungselemente 36, 38 ausgebildet sind. Das erste Formgebungselement 36 ist hier beispielhaft als konkaver Abschnitt bereitgestellt, sodass das zweite Formgebungselement 38 der komplementären Gegenfläche 34 folglich einen konvexen Abschnitt umfasst.

Zum Umformen wird der Laminat-Zuschnitt 24 nun auf der Aufnahmefläche 32 der Umformungseinheit 30 abgelegt und gegebenenfalls fixiert. Vorzugsweise entspricht die Abmessung der Aufnahmefläche 32 der Abmessung des Laminat-Zuschnitts 24, sodass die Positionierung des Laminat-Zuschnitts 24 in der Umformungseinheit 30 eindeutig vorgegeben ist. Die Formgebungselemente 36, 38 sind derart angeordnet, dass diese beim Zusammenführen der beiden Flächen 32, 34 passgenau miteinander in Eingriff treten, wodurch die Form der Formgebungselemente 36, 38 auf den Laminat-Zuschnitt 24 übertragen wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Umformungseinheit 30 drückt das konvex ausgebildete zweite Formgebungselement 38 der Gegenfläche 34 den Laminat-Zuschnitt 24 in das konkav ausgebildete erste Formgebungselement 36 der Aufnahmefläche 32, wodurch ein konkaver Abschnitt in dem Laminat-Zuschnitt 24 erzeugt wird. Es sei an dieser Stelle hervorgehoben, dass die Formgebungselemente 36, 38 hier lediglich exemplarisch dargestellt sind. Die Formgebungselemente 36, 38 können vielmehr je nach Art und Funktionalität der herzustellenden Prothese ausgebildet sein, sodass mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens eine Vielzahl an Prothesenformen erzeugt werden kann. Besonders zu betonen ist hierbei, dass das anzufertigende Prothesen-Komposit-Formteil insbesondere wenigstens einen Krümmungswechsel aufweisen kann, d.h. insbesondere einen konkaven und einen konvexen Abschnitt umfasst. Dazu kann die Umformungseinheit 30 beispielsweise mit mehreren, jeweils versetzt zueinander angeordneten Formgebungselementen 36, 38 an der Aufnahmefläche 32 sowie an der komplementären Gegenfläche 34 bereitgestellt sein.

Würde man den umgeformten Laminat-Zuschnitt 24 nun aus der Umformungseinheit 30 entfernen, so bestünde die Gefahr, dass der Laminat-Zuschnitt 24 seine Form aufgrund dessen Formschlaffheit ganz oder zumindest teilweise verliert. Um dies zu verhindern, kann die Umformungseinheit 30 gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zur Konsolidierung des Laminat-Zuschnitts 24 eingerichtet sein, d.h. dass die Umformungseinheit 30 zusätzlich eine Konsolidierungseinheit darstellt. Folglich kann der Laminat-Zuschnitt 24 unmittelbar zusammen bzw. zeitgleich zu dem Schritt des Umformens konsolidiert werden, sodass ein formstabiles Komposit-Formteil entsteht. Bei dem Schritt des Konsolidierens handelt es sich insbesondere um einen herkömmlichen Heißpressvorgang, d.h. dass mittels der Aufnahmefläche 32 und insbesondere mittels der komplementären Gegenfläche 34 ein vorbestimmter Druck und eine vorbestimmte Temperatur auf den Laminat- Zuschnitt 24 aufgebracht werden kann, um die Kunststoff-Matrix des Laminat-Zuschnitts 24 auszuhärten. Die dazu aufgebrachten Drücke und Temperaturen variieren je nach verwendetem Kunststoff-Matrixmaterial und liegen meist in einem Bereich von 1 bar bis 120 bar, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 40 bar, sowie 20 °C bis 200 °C, vorzugsweise 40 bis 120 °C, wobei ein Laminat-Zuschnitt im Zuge des Konsolidierens auch gekühlt werden kann, beispielsweise auf 6°C. Die Konsolidierungszeit beträgt üblicherweise zwischen 30 s und 20 min oder zwischen 3 min und 40 min. Insofern der umzuformende und zu konsolidierende Laminat-Zuschnitt 24 eine Trägerfolie aufweist, so kann diese wahlweise vor dem Einführen in die Umformungseinheit 30 entfernt werden oder auch mitsamt des Laminat-Zuschnitts 24 umgeformt sowie konsolidiert werden.

Ferner kann es wünschenswert sein, die Laminat-Zuschnitte 24 für einen gewissen Zeitraum zwischenzulagern, d.h. diese nach deren Herstellung nicht unmittelbar durch Konsolidierung in Komposit-Formteile zu verarbeiten. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn große Mengen an Ausgangsmaterial, also an Faser- und Polymermaterial, vorhanden sind, jedoch noch keine unmittelbaren Auf- träge zur Anfertigung von Komposit-Formteilen vorliegen. In solch einem Fall können Laminat-Zuschnitte 24 gekühlt bzw. tiefgekühlt werden, beispielsweise auf - 25 °C. Dazu kann insbesondere die Umformungs- und Konsolidierungseinheit 30 eine Kühleinheit aufweisen, wobei die Laminat-Zuschnitte 24 alternativ auch in einer externen Kühlkammer gelagert werden können. Sobald die Laminat-Zuschnitte 24 umgeformt und konsolidiert werden sollen, können diese aufgetaut und entsprechend weiterverarbeitet werden. Alternativ ist auch eine Kühlung der Laminat- Zuschnitte 24 im bereits umgeformten Zustand denkbar.

In der Figur 7a ist nun ein gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestelltes exemplarisches Komposit-Formteil 40 veranschaulicht. Das Komposit-Formteil 40 weist hier drei konkave Abschnitte 42 sowie zwei konvexe Abschnitte 44 auf, welche jeweils alternierend an dem Komposit-Formteil 40 angeordnet sind und durch entsprechend ausgebildete Formgebungselemente 36, 38 der Umformungs- und Konsolidierungseinheit 30 erzeugt werden können. Das in Figur 7a dargestellte Komposit-Formteil 40 wurde aus einem einzelnen Laminat-Zuschnitt 24 angefertigt und eignet sich insbesondere zur Verwendung als Prothesen-Komposit-Formteil 46, welches in Figur 7b dargestellt ist. Dazu können beispielsweise Bohrungen 48 an dem Komposit-Formteil 40 vorgenommen werden, um dieses mit Gewinden zu versehen und zur Anfertigung einer komplexen Prothese, wie in Figur 8b veranschaulicht, mit weiteren Prothesen-Komposit-Formteilen 46 zu verbinden. Ferner kann es notwendig sein, die Form und/oder Dicke des Komposit-Formteils 40 zur Herstellung und gegebenenfalls Individualisierung einer Prothese mittels einem spanenden Verfahren, insbesondere Fräsen oder Schleifen, oder auch mittels Stanzen, Wasserstrahlschneiden oder Lasern anzupassen. In diesem Zusammenhang kann das Komposit-Formteil 40 gewünschtenfalls durch Einkerbungen oder Schlitze, welche beispielhaft anhand der gezeigten Ausführungsformen der Figuren 7b, 8a, 8b, und 9a veranschaulicht sind, in mehrere Segmente, insbesondere in zwei oder vier Segmente aufgeteilt werden, wodurch unter anderem die Flexibilität des Prothesen-Komposit-Formteils 46 orthogonal zu dessen Haupterstreckungsrichtung erhöht werden kann. In einem weiteren Nachbearbeitungsschritt kann das Komposit-Formteil 40 mit einer Versiegelungsschicht beschichtet wer- den, welche beispielsweise einen Lack oder eine Polymerschicht umfasst, um aufgeraute bzw. poröse Oberflächen zu versiegeln.

Analog zu der Figur 7b, sind in den Figuren 8a und 8b Beispiele für Prothesen- Komposit-Formteile 50, 52 dargestellt, welche bereits vollständig ausgearbeitet und mittels des beschriebenen Verfahrens herstellbar sind. Die Figur 8a zeigt in diesem Zusammenhang ein erstes Prothesen-Komposit-Formteil 50 einer Fußprothese, welches insbesondere krümmungsstetig ausgebildet ist und sich von einem Vorfußabschnitt 54 bis zu einem Schien- und Wadenbeinabschnitt 56 erstreckt. In Figur 8b ist das erste Prothesen-Komposit-Formteil 50 mit einem zweiten Prothesen-Komposit-Formteil 52 verbunden, welches einen Fersenabschnitt 58 sowie einen Mittelfußabschnitt 60 aufweist. Im verbundenen Zustand stellen die Prothe- sen-Komposit-Formteile 50, 52 eine funktionsfähige Fußprothese aus faserverstärktem Kunststoff dar, beispielsweise aus CFK, wobei eine derartige Form einer Fußprothese bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, jedoch anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders einfach und kostengünstig erzeugt werden kann.

Die Figuren 9a und 9b veranschaulichen nun noch einmal die Form des zweiten Prothesen-Komposit-Formteils 52, wobei die Figur 9a eine perspektivische Ansicht darstellt und die Figur 9b einer Querschnittsansicht entspricht. Aus beiden Figuren wird ersichtlich, dass das zweite Prothesen-Komposit-Formteil 52 sowohl einen konkaven Abschnitt 42 im Bereich des Fersenabschnitts 58 als auch einen konvexen Abschnitt 44 im Bereich des Mittelfußabschnitts 60 umfasst. Somit weist das in den Figuren 8b, 9a und 9b gezeigte zweite Prothesen-Komposit-Formteil 52 analog zu dem in Figur 7b dargestellten Prothesen-Komposit-Formteil 46 wenigstens einen Krümmungswechsel über dessen jeweiliger Haupterstreckungsrichtung auf. Eine derartige Form wirkt sich positiv auf wichtige Eigenschaften einer Fußprothese aus, insbesondere auf die Energieaufnahme, den Dämpfungsgrad, die Durchbiegung sowie die Energieabgabe der Fußprothese. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich besonders gut zur Herstellung solcher Fußprothesen-Komposit-Formteile 46, 50, 52, da ein hoher Freiheitsgrad bei der Formgebung und insbesondere des Krümmungsverlaufs der Prothesen-Komposit-Formteile 46, 50, 52 bei gleichzeitig geringem zeitlichem Aufwand ermöglicht wird.

Weitere Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht:

1. Beispiel: Verfahren zur Herstellung von Komposit-Formteilen (40), insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen (46, 50, 52), welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Erzeugen eines mehrschichtigen Laminats unter Verwendung eines Nasswickelvorgangs, wobei der Nasswickelvorgang ein Bilden einer Mehrzahl von Schichten durch Aufwickeln wenigstens einer imprägnierten Faser (10) auf einen Wickelkern (18) umfasst;

- Ablösen des Laminats von dem Wickelkern (18);

- Umformen des Laminats, sodass das Laminat wenigstens eine vorbestimmte Krümmung aufweist; und

- Konsolidieren des Laminats, um ein Komposit-Formteil (40) zu erhalten.

2. Beispiel: Verfahren nach dem 1 . Beispiel, wobei eine erste auf den Wickelkern (18) aufgewickelte Schicht aus imprägnierter Faser (10) wenigstens eine zweite zu der ersten Schicht benachbarte Schicht aus imprägnierter Faser (10) über deren gesamte Erstreckung kontaktiert.

3. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei eine erste Schicht aus imprägnierter Faser (10) relativ zu dem Wickelkern (18) unter einem ersten spezifischen Winkel aufgewickelt wird und eine zweite Schicht aus imprägnierter Faser (10) relativ zu dem Wickelkern (18) unter einem zweiten spezifischen Winkel aufgewickelt wird, welcher von dem ersten spezifischen Winkel abweicht, und wobei alle spezifischen Winkel zwischen 0° und 90° liegen.

4. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das Ablösen des Laminats von dem Wickelkern (18) durch Auftrennen des Laminats im Wesentlichen parallel und/oder quer zu einer Längsachse des Wickelkerns (18) durchgeführt wird.

5. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das Laminat vor dem Schritt des Umformens in eine vorbestimmte Form zugeschnitten wird.

6. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das Laminat durch das Umformen wenigstens einen konkaven Abschnitt (42) sowie wenigstens einen konvexen Abschnitt (44) aufweist.

7. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiel, wobei das Laminat während des Umformens von einer Aufnahmefläche (32) gehaltert wird, und wobei das Konsolidieren des Laminats durchgeführt wird, während die Aufnahmefläche (32) das Laminat haltert.

8. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei das Laminat vor dem Schritt des Umformens zur Lagerung gekühlt wird, vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis -100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von -15 bis -30 °C.

9. Beispiel: Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 7, wobei das Laminat nach dem Schritt des Umformens zur Lagerung gekühlt wird, vorzugsweise bei einer Temperatur von 10 bis -100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von - 15 bis -30 °C.

10. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Schritt des Konsolidierens bei einem Druck von 1 bis 150 bar, vorzugsweise 6 bis 120 bar, und bei einer Temperatur von 0 bis 300 °C, vorzugsweise 20 bis 200 °C, über einen Zeitraum von 10 s bis 30 min, vorzugsweise 30 s bis 20 min, durchgeführt wird. 11. Beispiel: Verfahren nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die wenigstens eine Faser (10) eine Kohlefaser, eine Glasfaser, eine Aramidfaser, eine Basaltfaser, eine Keramikfaser, eine Naturfaser oder eine Kombination davon umfasst.

12. Beispiel: Vorrichtung zur Herstellung von Komposit-Formteilen (40), insbesondere Prothesen-Komposit-Formteilen (46, 50, 52), welche faserverstärkten Kunststoff aufweisen, wobei die Vorrichtung umfasst:

- eine Faser-Zuführeinheit (14), welche dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Faser (10) zu führen;

- einen Wickelkern (18), welcher eine im Wesentliche zylindrische Form aufweist;

- eine Wickeleinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Faser (10) auf den Wickelkern (18) mehrschichtig aufzuwickeln;

- eine Ablöseeinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein auf den Wickelkern (18) aufgewickeltes Laminat von dem Wickelkern (18) abzulösen;

- eine Umformungseinheit (30), welche dazu eingerichtet ist, von dem Wickelkern (18) abgelöstes Laminat in eine vorbestimmte Form umzuformen und eine Aufnahmefläche (32) für das Laminat aufweist; und

- eine Konsolidierungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, durch Konsolidieren des Laminats ein Komposit-Formteil (40) zu erzeugen.

13. Beispiel: Vorrichtung nach dem 12. Beispiel, wobei die Wickeleinheit ferner dazu eingerichtet ist, eine erste Schicht aus imprägnierter Faser (10) derart auf den Wickelkern (18) aufzuwickeln, dass die erste Schicht wenigstens eine zweite zu der ersten Schicht benachbarte Schicht aus imprägnierter Faser (10) über deren gesamte Erstreckung kontaktiert.

14. Beispiel: Vorrichtung nach dem 12. oder 13. Beispiel, wobei die Wickeleinheit ferner dazu eingerichtet ist, eine erste Schicht aus imprägnierter Faser (10) relativ zu dem Wickelkern (18) unter einem ersten spezifischen Winkel aufzuwickeln und eine zweite Schicht aus imprägnierter Faser (10) relativ zu dem Wickelkern (18) unter einem zweiten spezifischen Winkel aufzuwickeln, welcher von dem ersten spezifischen Winkel abweicht, wobei alle spezifischen Winkel zwischen 0° und 90° liegen.

15. Beispiel: Vorrichtung nach einem der Beispiele 12 bis 14, wobei die Ablöseeinheit Schneidemittel (26) umfasst, welche dazu eingerichtet sind, das Laminat in eine vorbestimmte Form zuzuschneiden.

16. Beispiel: Vorrichtung nach einem der Beispiele 12 bis 15, wobei die Vorrichtung eine Kühleinheit zum Kühlen des Laminats umfasst.

17. Beispiel: Vorrichtung nach einem der Beispiele 12 bis 16, wobei die Aufnahmefläche (32) der Umformungseinheit (30) das Laminat haltert, und wobei die Konsolidierungseinheit dazu eingerichtet ist, das Laminat zu konsolidieren, während das Laminat an der Aufnahmefläche (32) gehaltert ist.

18. Beispiel: Komposit-Formteil (40), insbesondere Prothesen-Komposit-Formteil (46, 50, 52), hergestellt gemäß einem Verfahren nach einem der Beispiele 1 bis 11 sowie mittels einer Vorrichtung nach einem der Beispiele 12 bis 17.

19. Beispiel: Komposit-Formteil (40) nach dem 18. Beispiel, wobei das Komposit- Formteil (40) wenigstens einen Teil einer Fußprothese bildet.