Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Verbundhohlkörpern. Die Herstellung von rohrförmigen Hohlkörpern aus

Verbundwerkstoffen wie sogenannten Composite-Hohlkörpern ist an sich bekannt. So wird beispielsweise vorgeschlagen ein mittels sogenannten Rundflechtmaschinen hergestelltes strumpfartiges Stützgewebe oder Gelege aussen an einen rohrförmigen bzw. zylinderförmigen Stützkörper aufzubringen bzw. über diesen zu ziehen.

Anschliessend wird das Gelege entweder durch Laminieren oder mittels Spritzgusstechnik mit einem geeigneten Bindemittel wie insbesondere einem Reaktionsharz, wie beispielsweise Epoxydharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, etc. versetzt und der so hergestellte Verbund mittels gegebenenfalls Wärme ausgehärtet.

Ein Nachteil dieses Herstellverfahrens liegt darin, dass in der Regel Dimensionsunterschiede wie Krümmungen, unterschiedliche Durchmesser am herzustellenden Hohlkörper kaum berücksichtigt werden können. Wohl besteht die Möglichkeit während des Herstellprozederes beispielsweise mittels Druck innerhalb des rohrförmigen oder zylinderförmigen Stützkörpers gegebenenfalls örtlich eine Aufweitung des hergestellten Verbundes oder Compositerohres zu erzeugen, doch ergibt sich dann in der Regel an diesen Stellen eine reduzierte Verstärkung am aufgebrachten Gelege, indem dieses ebenfalls mit aufgeweitet wird. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Composite-Hohlkörpern wie insbesondere rohrförmigen Verbund-Hohlkörpern vorzuschlagen, mittels welchen auch mindestens leicht gebogene, unterschiedliche Rohrdurchmesser aufweisende bzw. generell unterschiedliche Dimensionierung aufweisende Hohlkörper hergestellt werden können.

Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe mittels einem Verfahren insbesondere gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Composite-Hohlkörpern, wie insbesondere von rohrförmigen Verbund-Hohlkörpern, sieht vor, dass auf einem im Wesentlichen aus einem Elastomermaterial oder einem plastischen Material bestehenden längsausgedehnten

Stützkern ein Geflecht oder Gelege aufgebracht wird und dieses anschliessend mittels einem Bindemittel verfestigt wird, worauf nach Aushärten des Bindemittels der Stützkern entfernt wird. Gemäss einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, das Geflecht oder Gelege mittels einer sogenannten Rundflechtmaschine auf dem Stützkern aufzubringen, wobei beim Erzeugen des Geleges oder Geflechtes die Rundflechtmaschine, je nach Stärke des zu erstellenden Geleges, entlang des Stützkörpers beispielsweise örtlich hin und her bewegt wird, wobei in Bereichen von erhöhter zu erstellender Geflecht bzw. Gelegedichte die Rundflechtmaschine wiederholt hin und her bewegt wird bzw. die örtliche Verweilzeit in diesem Bereich des Stützkerns erhöht wird.

Das Geflecht wird entsprechend der Rohr-Form und Querschnitt belastungsoptimiert . Das wird durch die Anzahl Fäden, Anordnung/Ausrichtung und durch die

Flechtgeschwindigkeit beim Einführen des Kerns erreicht.

Beim Elastomermaterial zur Herstellung des Stützkerns kann es sich beispielsweise mindestens zur Hauptsache aus einem silikonartigen Material handeln. Dabei ist es weiter möglich innerhalb des Elastomermaterials, wie beispielsweise des silikonartigen Materials, einen oder mehrere längsverlaufende Metallstifte bzw. Metalldrähte anzuordnen. Wichtig ist, dass der Stützkörper, trotz Verwendung eines elastischen bzw. plastischen Materials dimensionsstabil ist.

Für das Aushärten des Bindemittels kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, wenn der Stützkern beheizbar ist, was beispielsweise durch Anordnen von elektrisch leitenden oder wärmeleitenden faser-, stift- oder drahtartigen Materialien erreicht werden kann, wobei beispielsweise durch Anlegen elektrischen Stromes Wärme erzeugt wird, um den Stützkern zu erwärmen. Dabei kann es sich wiederum um metallische Materialien handeln, wie beispielsweise Kupferdrähte oder aber auch um elektrisch leitende Polymermaterialen wie beispielsweise Graphit, etc.

Um den beispielsweise aus Silikon bestehenden Stützkern nach erfolgter Herstellung des Composite-Hohlkörpers aus dem Innern dieses Hohlkörpers entfernen zu können, kann es vorteilhaft sein, den Elastomerkern vor Aufbringen des Geleges oder Geflechts mittels einem geeigneten Trennmittel zu versehen. Derartige Trennmittel sind beispielsweise aus dem Epoxidharze, Polyesterharze oder PU-Harze verwendenden Formenbau an sich bestens bekannt.

Das Aufbringen des Bindemittels bzw. Durchdringens des Gewebes oder Geleges kann beispielsweise mittels Laminiertechnik erfolgen, oder aber mittels Spritzgusstechnik, indem der Stützkern mit dem darauf aufgebrachten Gewebe oder Gelege in eine entsprechende Spritzgussform eingelegt wird.

Als Bindemittel eignen sich insbesondere Reaktionsharze wie beispielsweise Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Silikonharze, hochvernetzende Prepregharze, etc. Die Wahl des Harzes richtet sich nach den schlussendlichen

Anforderungen an den herzustellenden Composite-Hohlkörper, wie beispielsweise an mechanische Eigenschaften, Chemikalienresistenz, etc.

Entsprechend dem an den Composite-Hohlkörper gestellten Anforderungen kann es gegebenenfalls auch vorteilhaft sein, in das Geflecht bzw. Gelege weitere Fasern, Garne oder Fäden einzulegen, wie insbesondere entlang des Stützkörpers längsverlaufende Fäden oder Garne bestehend aus Glasfasern, Graphitfasern, synthetischen Fasern wie Polyamidfasern, flammhemmenden Fasern, Metallfasern, etc.

Wiederum gemäss einer weiteren Ausführungsvariante ist es möglich, entsprechend den dimensionsmässigen Anforderungen an den herzustellenden Composite-Hohlkörper, den Elastomerstützkern vor dem Aufbringen des Gewebes oder Geleges vorzuformen. Insbesondere Biegungen, schwächere oder stärkere Durchmesser, etc. können im

Elastomerstützkern wie beispielsweise dem Silikonstützkern vor dem Aufbringen des Geflechts oder Geleges erzeugt werden. Dies ist ein gewichtiger Vorteil gegenüber den heute bekannten Herstelltechniken, wo in der Regel gleichmässig dimensionierte Stützkerne oder Zylinder verwendet werden, und allfällige Dimensionsänderungen durch Erzeugen eines Überdrucks innerhalb des rohrförmigen Stützkörpers erzeugt werden, was zu den eingangs geschilderten Schwierigkeiten des letztendlichen hergestellten Composite-Hohlkörpers führen kann.

Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügten Figuren kurz näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. Ia + Ib schematisch dargestellt das Aufbringen des Geflechts oder Geleges auf den Elastomerstützkörper

Fig. 2 schematisch dargestellt den Elastomerstützkörper mit dem darauf angeordneten Geflecht oder Gelege, und Fig. 3 der schlussendlich hergestellte Composite-Hohlkörper wie ein rohrförmiger Verbund-Hohlkörper.

Figur Ia zeigt schematisch und in Längsperspektive, wie auf einem Elastomer-stützkern 1 das für das Verstärken des Composite-Hohlkörpers verantwortliche Geflecht oder Gelege aufgebracht wird. Mittels einer schematisch durch Spulen 8 dargestellte Rundflechtmaschine 2 werden je Fäden 4 bzw. 6 auf den Elastomerstützkörper 1 aufgeflochten. Auf den Vorgang des Aufbringens des Geleges bzw. des Geflechtes 5 wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, da dieser Vorgang aus dem Stand der Technik bestens bekannt ist. Erwähnt sei lediglich, dass beispielsweise durch Anbringen von Abstandhaltern oder anderen geeigneten Mitteln, eine Beabstandung des Geflechtes oder Geleges vom

Elastomerkörper 1 erzielt werden kann, um die richtige Lage des Geleges oder Gewebes im herzustellenden Composite- Hohlkörper zu erreichen.

Während dem Aufbringen des Geleges oder Geleges wird die Rundflechtmaschine 2 in Längsrichtung entlang dem

Elastomerkern 1 bewegt, wobei gegebenenfalls an gewissen Stellen die Rundflechtmaschine hin und her bewegt wird, um örtlich eine höhere Geflecht- oder Gelegestärke zu erzeugen. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn Biegungen im Stützkörper vorhanden sind, sodass beispielsweise bei gleichmässiger Bewegungsgeschwindigkeit an der Oberfläche des äusseren höheren Radius die Dichte kleiner wäre und im Bereich des inneren kleineren Radius die Dichte erhöht wäre. Dies kann durch hin und her bewegen der Rundflechtmaschine ausgeglichen werden.

Figur Ib zeigt die Anlage dargestellt in Fig. Ia im Schnitt entlang der Linie I-I. Dabei ist deutlich erkennbar, wie die Fäden 4 bzw. 6 gegenläufig von den Spulen 8 auf den Elastomerstützkörper 1 aufgeflochten werden. Figur 2 zeigt den Stützkörper 1 nach Beendigung des Flechtbzw. Legevorgangs, wobei auf den Stützkern 1, bestehend beispielsweise aus einem silikonartigen Material, das Gelege oder Geflecht 5 aufgebracht ist. Dabei wurde beim Auftragevorgang darauf geachtet, dass im Bereich einer leichten Krümmung - mit grosserem Radius bezeichnet mit 7 und mit kleinerem Radius bezeichnet mit 9 - die Dichte des Geflechts bzw. Geleges identisch ist. An einem Ende des Stützkörpers 1 wird das Gewebe oder Gelege beispielsweise durch einen Knoten 10 „verschlossen" um ein späteres Herauslösen des Stützkerns zu vereinfachen.

Es ist natürlich auch möglich, zunächst in einem separaten Schritt, ein strumpfartiges Geflecht oder Gewebe herzustellen, welches dann über den Stützkern gezogen bzw. gestülpt wird.

Nun wird der Elastomerstützkern 1 beispielsweise in eine Spritzgussform eingelegt, worauf gemäss bekannter Spritzgusstechnik das Bindemittel unter Druck eingespritzt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Bindemittel durch Laminieren auf das Gelege bzw. das Geflecht aufzutragen.

Durch im Stützkern eingebrachte beispielsweise Metallfäden oder -Drähte ist es möglich den Stützkern zu erwärmen, um das Aushärten des Bindemittels zusätzlich zu unterstützen. Schematisch in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist ein mittiger Metallkern 3, welcher einerseits für das Erwärmen verwendet werden kann und andererseits aber auch um ein Herauslösen des Stützkerns nach Aushärten des Composite- Hohlkörpers zu ermöglichen. Durch das Erwärmen des Elastomerkerns wie beispielsweise des Silikonstützkerns wird zudem das Herauslösen vereinfacht, was zusätzlich durch das Aufbringen von Trennmittel auf den Elastomerstützkern begünstigt wird. In Figur 3 schliesslich ist der hergestellte Composite- Hohlkörper 11 schematisch dargestellt, welcher entsprechend der vorgesehenen Verwendung dimensioniert sein kann bzw. mit entsprechenden Bindemittel und Gelege versehen sein kann.

Derartige Composite-Hohlkörper finden Verwendung in den verschiedenstes Anwendungen wie beispielsweise bei Sportgeräten, wie Fahrräder, bei Geräten des täglichen Gebrauches etc. Vielfach ersetzen derartige Composite- Hohlkörper wie beispielsweise Verbundrohre, Metallrohre um Gewicht zu sparen. Hinzu kommt, dass durch die Verwendung von geeigneten Verstärkungsmaterialien wie beispielsweise Kohlenstoff-Fasern, Aramidfasern, etc. und durch die Verwendung von hochvernetzenden Bindemitteln hervorragende mechanische Eigenschaften erzielt werden können, welche gar die Eigenschaften von Metall übertreffen können.

Bei dem unter Bezug auf die Figuren 1 bis 3 beschriebenen Herstellverfahren handelt es sich selbstverständlich nur um ein Beispiel, um die vorliegende Erfindung näher zu erläutern. So ist es selbstverständlich möglich, für den

Stützkörper irgendwelche geeignete Elastomermaterialien zu verwenden, wobei aber wesentlich ist, dass sie auch beim Aufbringen des Verstärkungsgeflechts oder -geleges dimensionsstabil bleiben. Auch das Aufbringen des Geflechts oder Geleges kann auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen, die im Beispiel erwähnte Rundflechtmaschine ist lediglich ein Beispiel um die vorliegende Erfindung besser darstellen zu können. So kann ein bereits vorab hergestelltes strumpf- oder schlauchartiges Gewebe über den Stützkern aufgezogen werden. Auch die Wahl des Bindemittels wie auch die Materialwahl für das Herstellen des Geflechts oder Geleges kann beliebig gewählt werden, das heisst entsprechend den Anforderungen an den schliesslich herzustellenden Composite-Hohlkörper .