DE102021107582A1

DE102021107582A1 - Collapsible winding mandrel for the production of fiber composite materials and a corresponding method

Info

Publication number: DE102021107582A1
Application number: DE102021107582.3A
Authority: DE
Inventors: David Weber; Jörg Müssig; Nina Graupner
Original assignee: Hochschule Bremen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Current assignee: Hochschule Bremen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kollabierbarer Wickeldorn (1) für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, wobei der Wickeldorn (1) einen elastischen Mantel (2) und mindestens ein erstes und ein zweites mit dem elastischen Mantel (2) verbundenes Strukturelement (3) aufweist, die relativ zueinander verstellbar sind, wobei in einer Ausgangsanordnung der Strukturelemente (3) zueinander der elastische Mantel (2) an seiner Außenseite (4) eine Abformgeometrie aufweist, die einer Innengeometrie eines herzustellenden Faserverbundwerkstoffs entspricht, und wobei in einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Entformungsanordnung der Strukturelemente (3) zueinander der elastische Mantel (2) eine in Bezug auf die Abformgeometrie kollabierte Geometrie aufweist. Es wird weiterhin ein entsprechendes Verfahren für die Entformung eines Faserverbundwerkstoffs beschrieben.The invention relates to a collapsible winding mandrel (1) for the production of fiber composite materials, the winding mandrel (1) having an elastic casing (2) and at least one first and one second structural element (3) connected to the elastic casing (2) which are relatively are adjustable relative to each other, wherein in an initial arrangement of the structural elements (3) relative to one another, the elastic casing (2) has a molding geometry on its outside (4) which corresponds to an internal geometry of a fiber composite material to be produced, and wherein in a demoulding arrangement of the structural elements (3) that deviates from the initial arrangement 3) the elastic casing (2) has a geometry that is collapsed in relation to the molding geometry. A corresponding method for demolding a fiber composite material is also described.

Description

Die Erfindung betrifft einen kollabierbaren Wickeldorn für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen sowie ein entsprechendes Entformungsverfahren.The invention relates to a collapsible mandrel for the production of fiber composite materials and a corresponding demoulding process.

Faserverbundwerkstoffe werden häufig durch das Umwickeln eines geometrisch definierten Wickeldorns mit einem Faserhalbzeug über eine Einzelschicht oder mehrere Lagen gleicher oder verschiedener Ausrichtungen erzeugt. Das Faserhalbzeug kann dabei vor, während oder nach dem Wickeln mit einem Harzsystem durchtränkt werden, welches die Ausrichtung der Fasern und die Geometrie entsprechend der Geometrie des Wickeldorns nach dem Aushärten fixiert. Der Faservolumenanteil des Faserverbundwerkstoffs kann dabei durch den Einsatz eines Schrumpfbandes und die dadurch auf den nicht ausgehärteten Faserverbundwerkstoff einwirkende Kraft weiter erhöht werden.Fiber composite materials are often produced by wrapping a geometrically defined mandrel with a fiber semi-finished product over a single layer or several layers of the same or different orientations. The semi-finished fiber product can be saturated with a resin system before, during or after winding, which fixes the orientation of the fibers and the geometry according to the geometry of the winding mandrel after curing. The fiber volume fraction of the fiber composite material can be further increased by using a shrink band and the force acting as a result on the uncured fiber composite material.

Für die industrielle Anwendung kommen meist dickwandige Faserverbundwerkstoffe, beispielsweise bei der Herstellung von Druckbehältern, oder Wickeldorne sehr großen Durchmessers zur Anwendung. Technisch problematisch ist es beispielsweise, zylindrische Faserverbundwerkstoffe mit sehr dünner Wandstärke herzustellen, ohne den Faserverbundwerkstoff beim Entformen bzw. beim Abnehmen vom Wickeldorn zu beschädigen. Zudem liegt den meisten industriellen Anwendungen ein erheblicher Beitrag technischer Hilfsmittel in Form von Anlagentechnik für pneumatische oder hydraulische Steuerung des Wickelkerns zugrunde. Diese sorgen entweder für einen ausreichenden Innendruck im Wickelkern oder aber für das Fixieren, Öffnen und Schließen des Wickelkerns.For industrial use, thick-walled fiber composite materials are usually used, for example in the manufacture of pressure vessels, or winding mandrels with a very large diameter. It is technically problematic, for example, to produce cylindrical fiber composite materials with very thin walls without damaging the fiber composite material when demolding or removing it from the winding mandrel. In addition, most industrial applications are based on a considerable contribution of technical aids in the form of plant engineering for pneumatic or hydraulic control of the winding core. These either ensure sufficient internal pressure in the winding core or fix, open and close the winding core.

Die EP 2 402 134 B1 beschreibt ein Herstellungsverfahren für einen faltbaren Formkern mit verstärkter Fluorelastomerblase. Insbesondere wird die Optimierung eines faltbaren Formkerns beschrieben, der während der Herstellung eine ausreichende Steifigkeit aufweist und bei der Entformung kollabiert und über mehrere Zyklen verwendet werden kann.the EP 2 402 134 B1 describes a manufacturing process for a foldable mandrel with reinforced fluoroelastomer bladder. In particular, the optimization of a foldable mandrel is described, which has sufficient rigidity during manufacture and collapses during demolding and can be used over several cycles.

Die DE 3 428 466 C2 beschreibt eine Hülse mit Wickelkern, wobei die Hülse insbesondere für die Verwendung im Zusammenhang mit extrem dünnem und fadenförmigem Wickelgut ausgebildet ist. Die Hülse selbst besteht dabei aus mehreren Lagen synthetischen Papiers oder aus Vliesen oder Filzen, die miteinander verklebt sind. Der Kern der Hülse ist dazu eingerichtet, ineinander gefaltet zu werden.the DE 3 428 466 C2 describes a sleeve with a winding core, the sleeve being designed in particular for use in connection with extremely thin and thread-like winding material. The sleeve itself consists of several layers of synthetic paper or fleece or felt that are glued together. The core of the sleeve is adapted to be folded into itself.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme haben den Nachteil, dass sie entweder vergleichsweise technisch aufwendig ausgebildet sind oder nur unzureichend dazu vorbereitet sind, das zerstörungsfreie Entformen dünnwandiger Faserverbundwerkstoffe zu ermöglichen.The systems known from the prior art have the disadvantage that they either have a comparatively technically complex design or are only inadequately prepared to enable non-destructive demolding of thin-walled fiber composite materials.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen kollabierbaren Wickeldorn der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass er mit technisch einfachen Mitteln das zerstörungsfreie Entformen dünnwandiger Faserverbundwerkstoffe ermöglicht.It is therefore the object of the invention to further develop a collapsible winding mandrel of the type described above in such a way that it enables the non-destructive demolding of thin-walled fiber composite materials using technically simple means.

Diese Aufgabe wird durch einen kollabierbaren Wickeldorn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 11 betrifft ein entsprechendes Verfahren für die Entformung eines Verbundwerkstoffs von einem derartigen Wickeldorn. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a collapsible mandrel with the features of claim 1. The independent claim 11 relates to a corresponding method for demolding a composite material from such a winding mandrel. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Demgemäß ist vorgesehen, dass der Wickeldorn einen elastischen Mantel und mindestens ein erstes und ein zweites mit dem elastischen Mantel verbundenes Strukturelement aufweist, die relativ zueinander verstellbar sind. In einer Ausgangsanordnung der Strukturelemente zueinander weist der elastische Mantel an seiner Außenseite eine Abformgeometrie auf, die einer Innengeometrie eines herzustellenden Faserverbundwerkstoffs entspricht. In einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Entformungsanordnung der Strukturelemente zueinander weist der elastische Mantel eine in Bezug auf die Abformgeometrie kollabierte Geometrie auf. Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, durch das Verlagern mehrerer mit dem elastischen Mantel des Wickeldorns fest verbundener Strukturelemente relativ zueinander die Außengeometrie des elastischen Mantels derart zu verändern, dass der elastische Mantel ausgehend von einer Abformgeometrie in eine kollabierte Geometrie überführt werden kann. In diesem Sinne kann eine kollabierte Geometrie in Bezug auf die Abformgeometrie jegliche Geometrie sein, bei welcher die Außenseite des elastischen Mantels eine gegenüber der Abformgeometrie verringerte Querschnittsfläche und/oder einen verringerten Außenumfang aufweist, welche(r) zumindest insoweit herabgesetzt ist, dass im Zuge des Kollabierens die Außenseite des elastischen Mantels zumindest teilweise von einer Innenseite des hergestellten Faserverbundwerkstoffs abgelöst wird. Beispielsweise kann eine Ablösung der Außenseite von mindestens 30 %, bevorzugt von mindestens 50 % und besonders bevorzugt von mindestens 80 % angestrebt werden. Insbesondere soll eine Haftreibung zwischen dem elastischen Mantel und dem Faserverbundwerkstoff herabgesetzt werden, sodass der Faserverbundwerkstoff zerstörungsfrei von dem Wickeldorn abgezogen werden kann, wenn sich der Wickeldorn in seiner kollabierten Geometrie des elastischen Mantels befindet.Accordingly, it is provided that the winding mandrel has an elastic casing and at least one first and one second structural element which is connected to the elastic casing and can be adjusted relative to one another. In an initial arrangement of the structural elements relative to one another, the elastic casing has a mold geometry on its outside which corresponds to an inner geometry of a fiber composite material to be produced. In a demolding arrangement of the structural elements relative to one another that differs from the initial arrangement, the elastic jacket has a geometry that is collapsed in relation to the molding geometry. The invention is therefore based on the idea of changing the external geometry of the elastic casing by shifting several structural elements that are firmly connected to the elastic casing of the winding mandrel relative to one another in such a way that the elastic casing can be converted from a mold geometry to a collapsed geometry. In this sense, a collapsed geometry in relation to the molding geometry can be any geometry in which the outside of the elastic jacket has a reduced cross-sectional area and/or a reduced outer circumference compared to the molding geometry, which is reduced at least to the extent that in the course of the Collapsing the outside of the elastic jacket is at least partially detached from an inside of the fiber composite material produced. For example, a detachment of the outside of at least 30%, preferably at least 50% and particularly preferably at least 80%, can be aimed for. In particular, static friction between the elastic jacket and the fiber composite material should be reduced so that the fiber composite material can be pulled off the winding mandrel without being destroyed when the winding mandrel is in its collapsed geometry of the elastic jacket.

Der Werkstoff des elastischen Mantels kann auf den verwendeten Matrixwerkstoff abgestimmt sein, insbesondere dahingehend, dass die Adhäsion zwischen dem elastischen Mantel und dem Matrixwerkstoff möglichst gering ist. Beispielsweise dann, wenn ein Matrixwerkstoff für die Herstellung des Faserverbundwerkstoffs mindestens ein Epoxidharz aufweist, kann der elastische Mantel aus einem Silikon bestehen, sodass die Anhaftung zwischen dem Faserverbundwerkstoff und dem Wickeldorn so weit herabgesetzt wird, dass ein zerstörungsfreies Abziehen auch dünnwandiger Faserverbundwerkstoffe in der kollabierten Geometrie des Wickeldorns prozesssicher realisiert werden kann. Darüber hinaus kann die Verwendung eines Trennmittels zur Bereitstellung einer Grenzschicht zwischen dem Faserverbundwerkstoff und dem Wickeldorn vorgesehen sein, welches die Ausbildung einer chemischen Verbindung zwischen dem Faserverbundwerkstoff, insbesondere dessen Matrixsystem, und dem Wickeldorn verhindert.The material of the elastic jacket can be matched to the matrix material used, in particular to the extent that the adhesion between the elastic jacket and the matrix material is as low as possible. For example, if a matrix material for the production of the fiber composite material has at least one epoxy resin, the elastic jacket can consist of a silicone, so that the adhesion between the fiber composite material and the winding mandrel is reduced to such an extent that even thin-walled fiber composite materials can be pulled off non-destructively in the collapsed geometry of the winding mandrel can be reliably implemented. In addition, the use of a separating agent to provide a boundary layer between the fiber composite material and the winding mandrel can be provided, which prevents the formation of a chemical bond between the fiber composite material, in particular its matrix system, and the winding mandrel.

Anstelle massiv aus einem Silikonmaterial hergestellt zu sein, kann der elastische Mantel auch lediglich eine äußere Beschichtung aus Silikon oder einem sonstigen, die Adhäsion herabsetzenden Material aufweisen.Instead of being made of a solid silicone material, the elastic jacket can also have only an outer coating of silicone or another adhesion-reducing material.

Insbesondere dann, wenn der elastische Mantel größtenteils oder sogar vollständig aus einem Silikon oder einem sonstigen weichelastischen Polymer besteht, kann es aufgrund der geringen Steifigkeit des Mantels erforderlich sein, diesen während des Wickelprozesses zu versteifen. Hierzu können weitere Strukturelemente, beispielsweise Metallprofile, Stangen, Stäbe oder dergleichen vorgesehen sein, welche in den Wickeldorn eingeschoben und von einer Innenseite des Wickeldorns den Wickeldorn versteifen. Die weiteren Strukturelemente können über einen stirnseitigen Deckel des Mantels oder eine anderweitige Stützstruktur in einer definierten Positionierung zueinander fixiert sein, in welcher sie den Mantel reproduzierbar abstützen.In particular when the elastic jacket consists largely or even entirely of silicone or some other flexible polymer, it may be necessary to stiffen the jacket during the winding process due to the low rigidity of the jacket. For this purpose, further structural elements, for example metal profiles, rods, rods or the like can be provided, which are pushed into the winding mandrel and stiffen the winding mandrel from an inside of the winding mandrel. The further structural elements can be fixed in a defined position relative to one another via a front cover of the casing or some other supporting structure, in which they support the casing in a reproducible manner.

Um ein späteres Kollabieren des Wickeldorns zu ermöglichen, können die weiteren Strukturelemente der zuvor beschriebenen Art entnehmbar ausgebildet sein. Demgemäß kann vorgesehen sein, das Kollabieren des Wickeldorns durch die Herabsetzung der Formstabilität des Wickeldorns zu ermöglichen, indem eine Mehrzahl der zuvor genannten weiteren Strukturelemente, beispielsweise vier Metallprofile, aus dem Wickeldorn entfernt werden, welche in ihrer in den Wickeldorn eingesetzten Einbausituation eine Innenwandung des elastischen Mantels des Wickeldorns versteifen und damit die Geometrie des elastischen Mantels festlegen. So ist es möglich, dass in einem ersten Schritt die zuvor genannten weiteren Strukturelemente aus dem Wickeldorn entfernt werden und infolge der dadurch herabgesetzten Formstabilität des Wickeldorns durch die Verlagerung der mit dem elastischen Mantel fest verbundenen Strukturelemente zueinander, insbesondere im Zuge eines Annäherns dieser aneinander, der Wickeldorn aus seiner Abformgeometrie in die kollabierte Geometrie überführt wird.In order to enable the winding mandrel to collapse later, the further structural elements of the type described above can be designed to be removable. Accordingly, provision can be made to allow the winding mandrel to collapse by reducing the dimensional stability of the winding mandrel by removing a plurality of the aforementioned additional structural elements, for example four metal profiles, from the winding mandrel, which, when installed in the winding mandrel, form an inner wall of the elastic Reinforce the jacket of the winding mandrel and thus define the geometry of the elastic jacket. It is thus possible that in a first step the aforementioned further structural elements are removed from the winding mandrel and, as a result of the resulting reduced dimensional stability of the winding mandrel, due to the displacement of the structural elements which are firmly connected to the elastic casing with respect to one another, in particular as they approach one another, the Winding mandrel is transferred from its Abformgeometrie in the collapsed geometry.

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es insbesondere, dass die Entformung des hergestellten Faserverbundwerkstoffs, insbesondere das Abziehen des Faserverbundwerkstoffs von dem Wickeldorn, werkzeuglos erfolgen kann. Dadurch wird es möglich, dass im Zuge des Kollabierens des Wickeldorns die Haftreibung im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen erheblich herabgesetzt wird.The solution according to the invention in particular allows the fiber composite material produced to be demolded, in particular the fiber composite material to be pulled off the winding mandrel, without the use of tools. This makes it possible for the static friction in the course of the collapsing of the winding mandrel to be significantly reduced compared to the systems known from the prior art.

Insbesondere können die Strukturelemente demgemäß einen einstellbaren Abstand zueinander senkrecht zur Längsrichtung des Wickeldorns aufweisen. Die Strukturelemente können jedoch auch anderweitig zueinander verlagert werden, beispielsweise können die Strukturelemente zueinander verschränkt werden, d. h. zusätzlich zu einer Annäherung oder ausschließlich eine parallele Verlagerung zueinander realisieren, solange im Zuge der Bewegung der Strukturelemente und damit der Verschränkung des elastischen Mantels eine Herabsetzung der Querschnittsfläche des elastischen Mantels einerseits und andererseits eine Kraftbeaufschlagung des Faserverbundwerkstoffs unterbleibt, welche den Faserverbundwerkstoff beschädigen könnte.In particular, the structural elements can accordingly have an adjustable distance from one another perpendicular to the longitudinal direction of the winding mandrel. However, the structural elements can also be shifted to one another in some other way; for example, the structural elements can be interlaced with one another, i. H. in addition to an approach or exclusively a parallel displacement to one another, as long as the movement of the structural elements and thus the entanglement of the elastic jacket does not reduce the cross-sectional area of the elastic jacket on the one hand and on the other hand there is no application of force to the fiber composite material which could damage the fiber composite material.

Die Strukturelemente können Rohre, Stäbe, Profile oder dergleichen mit entlang ihrer Längsrichtung zumindest abschnittsweise konstantem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung sein. Vorzugsweise sind die Strukturelemente im Querschnitt unrund und/oder mehreckig, beispielsweise rechteckig.The structural elements can be tubes, rods, profiles or the like with a constant cross-section, at least in sections, perpendicular to the longitudinal direction along their longitudinal direction. The structural elements are preferably non-round and/or polygonal in cross section, for example rectangular.

Die Strukturelemente können senkrecht zu ihrer Längsrichtung einen Durchmesser aufweisen, der weniger als einem Viertel, vorzugsweise weniger als einem Sechstel und besonders bevorzugt weniger als einem Achtel des Durchmessers des elastischen Mantels entspricht, wenn der elastische Mantel die Abformgeometrie aufweist.The structural elements can have a diameter perpendicular to their longitudinal direction which corresponds to less than a quarter, preferably less than a sixth and particularly preferably less than an eighth of the diameter of the elastic casing if the elastic casing has the mold geometry.

Der elastische Mantel kann ein Hohlkörper sein, der in einem Bereich zwischen einem Hohlraum um die Längsachse des Mantels und seiner Außenseite eine Mehrzahl sich in Längsrichtung des Wickeldorns erstreckender Kanäle aufweist, in welchen die Strukturelemente angeordnet sind.The elastic casing can be a hollow body which has a plurality of channels extending in the longitudinal direction of the winding mandrel in a region between a cavity around the longitudinal axis of the casing and its outside, in which the structural elements are arranged.

Mindestens einer der Kanäle und vorzugsweise eine Mehrzahl der Kanäle kann zu dem Hohlraum hin offen sein. Weiterhin kann mindestens einer der Kanäle und vorzugsweise kann eine Mehrzahl der Kanäle entlang ihres Umfangs senkrecht zur Längsachse geschlossen sein. Insbesondere kann mit Hilfe der geschlossenen Kanäle eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Strukturelement und dem elastischen Mantel hergestellt werden. Dieser Formschluss kann dazu verwendet werden, um durch die Verlagerung der Strukturelemente zueinander die erfindungsgemäße Kollabierung des elastischen Mantels herbeizuführen.At least one of the channels, and preferably a majority of the channels, may be open to the cavity. Furthermore, at least one of the channels and preferably a majority of the channels may be closed along their perimeter perpendicular to the longitudinal axis. In particular, a positive connection between the structural element and the elastic jacket can be produced with the aid of the closed channels. This form fit can be used to bring about the inventive collapsing of the elastic casing by shifting the structural elements relative to one another.

Der Hohlraum kann zumindest zu einer Stirnseite des elastischen Mantels hin geöffnet sein. Dadurch wird ermöglicht, das die Strukturelemente über die Stirnseite in den Hohlraum und von dort in die zu dem Hohlraum hin geöffneten Kanäle eingesetzt und bedarfsweise daraus wieder entnommen werden können. Dadurch kann die bereits oben beschriebene zusätzliche Versteifung des elastischen Mantels bereitgestellt werden, wenn dieser beispielsweise aufgrund seines Werkstoffs, etwa Silikon, keine hinreichende Eigensteifigkeit aufweist, weil er zum Beispiel biegeschlaff ist.The cavity can be open at least towards one end face of the elastic casing. This makes it possible for the structural elements to be inserted via the end face into the cavity and from there into the channels which are open towards the cavity and, if necessary, to be removed therefrom again. As a result, the additional stiffening of the elastic jacket already described above can be provided if, for example, due to its material, such as silicone, it does not have sufficient inherent rigidity, for example because it is pliable.

Die Strukturelemente können mit ihren freien Enden über jeweils eine von zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des elastischen Mantels aus dem elastischen Mantel heraus und in einen an der jeweiligen Stirnseite angeordneten stirnseitigen Deckel hineinragen. Der Deckel kann demgemäß eine Fixierung als Hilfsmittel zur Entformung bilden.The free ends of the structural elements can protrude out of the elastic jacket via one of two opposite end faces of the elastic jacket and into an end cover arranged on the respective end face. Accordingly, the lid can form a fixation as an aid for demoulding.

Mindestens einer der stirnseitigen Deckel kann von dem elastischen Mantel lösbar ausgebildet sein und Formschlussaufnahmen aufweisen, in welchen wenigstens einige der Strukturelemente in ihrer Ausgangsanordnung hinsichtlich ihres Abstands senkrecht zur Längsrichtung des Wickeldorns und/oder zueinander festgelegt sind. Insbesondere können die zuvor beschriebenen, zur Versteifung des elastischen Mantels bereitgestellten weiteren Strukturelemente mit Hilfe der Formschlussaufnahmen in dem stirnseitigen Deckel derart zueinander positioniert sein, dass der elastische Mantel aufgrund der in der definierten Anordnung der weiteren Strukturelemente zueinander auf den elastischen Mantel ausgeübten Haltekraft eine definierte Außengeometrie, insbesondere die Abformgeometrie, einnimmt.At least one of the end covers can be designed to be detachable from the elastic casing and have positive-locking receptacles in which at least some of the structural elements are fixed in their initial arrangement in terms of their distance perpendicular to the longitudinal direction of the winding mandrel and/or to one another. In particular, the further structural elements described above, which are provided to stiffen the elastic casing, can be positioned relative to one another with the aid of the positive-locking receptacles in the end cover in such a way that the elastic casing has a defined outer geometry due to the holding force exerted on the elastic casing in the defined arrangement of the further structural elements relative to one another , in particular the mold geometry.

Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Verfahren für die Entformung eines Faserverbundwerkstoffs von einem Wickeldorn beschrieben, wobei das Verfahren das Kollabieren eines elastischen Mantels des Wickeldorns, beispielsweise eines kollabierbaren Wickeldorns der zuvor beschriebenen Art, aufweist, wobei der elastische Mantel von einer Geometrie, bei der eine Außenseite des Mantels eine Abformgeometrie aufweist, die einer Innengeometrie eines herzustellenden Faserverbundwerkstoffs entspricht, in eine in Bezug auf die Abformgeometrie kollabierte Geometrie überführt wird. Erfindungsgemäß soll das Kollabieren das Verlagern mindestens zweier mit dem elastischen Mantel verbundener Strukturelemente relativ zueinander aufweisen. Vorzugsweise werden mindestens drei und besonders bevorzugt mindestens vier Strukturelemente, die mit dem elastischen Mantel verbunden sind, relativ zueinander verlagert, insbesondere einander angenähert.According to another aspect, a method for the demoulding of a fiber composite material from a mandrel is described, the method comprising collapsing an elastic mantle of the mandrel, for example a collapsible mandrel of the type described above, wherein the elastic mantle has a geometry in which a Outside of the shell has an impression geometry, which corresponds to an inner geometry of a fiber composite material to be produced, is converted into a geometry that is collapsed with respect to the impression geometry. According to the invention, the collapsing should include the displacement of at least two structural elements connected to the elastic jacket relative to one another. Preferably at least three and particularly preferably at least four structural elements which are connected to the elastic jacket are displaced relative to one another, in particular brought closer to one another.

Demgemäß kann das Verlagern der Strukturelemente das einander Annähern der Strukturelemente aufweisen, woraufhin die Strukturelemente vorzugsweise nach erfolgtem Annähern in ihrer einander angenäherten Position zueinander festgelegt werden. Das Festlegen kann mit Hilfe des zuvor beschriebenen stirnseitigen Deckels mit Formschlussaufnahmen realisiert werden.Accordingly, the displacement of the structural elements can include the approaching of the structural elements to one another, whereupon the structural elements are preferably fixed in their approached position relative to one another after the approach has taken place. The setting can be realized with the help of the previously described front cover with form-fitting recordings.

Vor dem Kollabieren kann mindestens eines der Strukturelemente aus dem elastischen Mantel entfernt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Strukturelement handeln, welches in der zuvor beschriebenen Weise dazu verwendet wurde, um insbesondere bei elastischen Mänteln, die aus einem Material, etwa Silikon, bestehen, welches eine geringe Eigensteifigkeit aufweist, um den elastischen Mantel in der Abformgeometrie zu versteifen, um die prozesssichere Abformung des Faserverbundwerkstoffs unter Einhaltung geringster Fertigungstoleranzen zu gewährleisten.Before collapsing, at least one of the structural elements can be removed from the elastic jacket. This can in particular be a structural element which was used in the manner described above, in particular in the case of elastic jackets made of a material such as silicone, which has a low inherent rigidity, in order to close the elastic jacket in the mold geometry stiffen to ensure process-reliable molding of the fiber composite material while maintaining the lowest manufacturing tolerances.

Dabei kann das Entfernen des Strukturelements das Entnehmen des Strukturelements aus einem Kanal des elastischen Mantels aufweisen. Zu diesem Zwecke kann das Strukturelement in Radialrichtung des Mantels aus dem Kanal in einen um die Längsachse des elastischen Mantels ausgebildeten Hohlraum des elastischen Mantels überführt und anschließend daran parallel zur Längsachse des elastischen Mantels über eine Stirnseite des elastischen Mantels aus dem elastischen Mantel herausgezogen werden. Diese Variante eignet sich insbesondere dann, wenn der Kanal zu dem Hohlraum hin geöffnet ist.In this case, the removal of the structural element can include removing the structural element from a channel of the elastic casing. For this purpose, the structural element can be transferred in the radial direction of the jacket from the channel into a cavity of the elastic jacket formed around the longitudinal axis of the elastic jacket and then pulled out of the elastic jacket parallel to the longitudinal axis of the elastic jacket via an end face of the elastic jacket. This variant is particularly suitable when the channel is open to the cavity.

Alternativ kann das mindestens eine Strukturelement unmittelbar parallel zu der Längsachse über eine Stirnseite des elastischen Mantels aus dem Kanal des elastischen Mantels herausgezogen werden.Alternatively, the at least one structural element can be pulled out of the channel of the elastic casing directly parallel to the longitudinal axis via an end face of the elastic casing.

Das Kollabieren kann das Kollabieren des Kanals aufweisen, aus dem das Strukturelement zuvor entnommen worden ist.Collapsing may include collapsing the channel from which the feature was previously removed.

Beispielsweise kann der elastische Mantel im Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse in Umfangsrichtung um seine Längsachse abwechselnd einen Kanal für die formschlüssige Verbindung eines Strukturelementes mit dem elastischen Mantel für die Kollabierung des elastischen Mantels und einen zu dem Hohlraum im Innern des elastischen Mantels geöffneten Kanal zur Versteifung des elastischen Mantels mithilfe eines weiteren Strukturelements aufweisen, wenn der elastische Mantel aus einem Material mit unzureichender Eigensteifigkeit, beispielsweise aus Silikon besteht. Die geschlossenen Kanäle für die Aufnahme der Strukturelemente für das Kollabieren des Wickeldorns können in Form von sich im Querschnitt dreiecksförmig in dem Hohlraum von der Außenseite des elastischen Mantels in Richtung der Symmetrieachse des elastischen Mantels verjüngende Werkstoffaufdickungen ausgebildet sein, wobei zwischen benachbarten Aufdickungen jeweils eine der zu dem Hohlraum offenen weiteren Kanäle für die Aufnahme der weiteren Strukturelemente zur Versteifung des elastischen Mantels angeordnet und ausgebildet sind.For example, the elastic casing in cross section perpendicular to its longitudinal axis in the circumferential direction around its longitudinal axis can alternately have a channel for the form-fitting connection a structural element with the elastic casing for the collapsing of the elastic casing and a channel open to the cavity inside the elastic casing for stiffening the elastic casing with the aid of a further structural element if the elastic casing consists of a material with insufficient inherent rigidity, for example silicone . The closed channels for accommodating the structural elements for collapsing the winding mandrel can be formed in the form of material thickenings that taper triangular in cross section in the cavity from the outside of the elastic casing in the direction of the axis of symmetry of the elastic casing, with one of the to further channels open to the cavity are arranged and formed for receiving the further structural elements for stiffening the elastic jacket.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:

1 eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines kollabierbaren Wickeldorns;
2 eine weiter zerlegte Darstellung der Ausführungsform gemäß 1;
3 die Ausführungsform gemäß den 1 und 2 im zusammengebauten Zustand in der Ausgangsgeometrie des Wickeldorns;
4 die Ausführungsform gemäß 3 in einer kollabierten Geometrie;
5 die Ausführungsform gemäß den 3 und 4 mit teilweise aus dem elastischen Mantel herausgezogenen Strukturelementen; und
6 die Ausführungsform gemäß den 3 bis 5 mit aufgeschobenem Faserverbundwerkstoff und in der kollabierten Geometrie angeordnetem elastischem Mantel.

Further details of the invention are explained with reference to the figures below. It shows:

1 an exploded view of an exemplary embodiment of a collapsible mandrel;
2 a further exploded view of the embodiment according to FIG 1 ;
3 the embodiment according to 1 and 2 in the assembled state in the initial geometry of the mandrel;
4 the embodiment according to 3 in a collapsed geometry;
5 the embodiment according to 3 and 4 with structural elements partially extracted from the elastic sheath; and
6 the embodiment according to 3 until 5 with fiber composite material pushed on and elastic jacket arranged in the collapsed geometry.

Die 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines kollabierbaren Wickeldorns 1 für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen 100. Der Wickeldorn 1 weist einen elastischen Mantel 2 und eine Mehrzahl, nämlich acht Strukturelemente 3 auf. Vier der Strukturelemente 3 sind zumindest in Radialrichtung des Mantels 2 form- und kraftschlüssig mit dem elastischen Mantel 2 verbunden. Weitere vier Strukturelemente 3 sind in zu einem Hohlraum 6 im Innern des elastischen Mantels 2 geöffneten Kanälen 7 eingesetzt. Sämtliche Strukturelemente 3 sind als im Querschnitt rechteckige Profilstäbe mit entlang ihrer Längsrichtung konstantem Querschnitt ausgebildet.the 1 shows an exemplary embodiment of a collapsible winding mandrel 1 for the production of fiber composite materials 100. The winding mandrel 1 has an elastic casing 2 and a plurality, namely eight, structural elements 3. Four of the structural elements 3 are positively and non-positively connected to the elastic casing 2 at least in the radial direction of the casing 2 . A further four structural elements 3 are inserted into channels 7 which are open to form a cavity 6 in the interior of the elastic jacket 2 . All structural elements 3 are designed as profiled rods with a rectangular cross section and a constant cross section along their longitudinal direction.

Die form- und kraftschlüssig mit dem Mantel 2 verbundenen Strukturelemente 3 sind für das Kollabieren des elastischen Mantels vorgesehen, wozu diese senkrecht zu ihrer jeweiligen Längsrichtung relativ zueinander verstellt und insbesondere einander angenähert werden können. Bei dem Annähern können die Strukturelemente 3 vorzugsweise gleichermaßen der Symmetrie- und Längsachse des elastischen Mantels 2 bzw. des Wickeldorns 1 angenähert werden.The structural elements 3 positively and non-positively connected to the jacket 2 are provided for the collapsing of the elastic jacket, for which purpose they can be adjusted relative to one another perpendicularly to their respective longitudinal direction and in particular can be brought closer to one another. When approaching, the structural elements 3 can preferably be approached in the same way to the axis of symmetry and the longitudinal axis of the elastic casing 2 or of the winding mandrel 1.

An gegenüberliegenden Stirnseiten 9 ist der elastische Mantel 2 von jeweils einem stirnseitigen Deckel 10, 14 verschlossen. Mindestens einer der stirnseitigen Deckel 10, 14 kann Formschlussaufnahmen 11 zur Aufnahme der Strukturelemente 3 aufweisen, um diese in ihrer Ausgangsanordnung zueinander und damit die Abformgeometrie des elastischen Mantels 2 festzulegen. Der Deckel 14 bildet demgemäß eine Fixierung als Hilfsmittel zur Entformung. Die stirnseitigen Deckel 10, 14 weisen jeweils einen zentralen Durchbruch für eine Gewindestange 13 auf, um welche der elastische Mantel 2 drehbar gelagert und mit Hilfe von Muttern 12 festgelegt ist.On opposite end faces 9, the elastic jacket 2 is closed by a respective end cover 10, 14. At least one of the front covers 10, 14 can have positive-locking receptacles 11 for receiving the structural elements 3 in order to fix them in their initial arrangement relative to one another and thus the molding geometry of the elastic jacket 2. Accordingly, the cover 14 forms a fixation as an aid for demolding. The end covers 10, 14 each have a central opening for a threaded rod 13, around which the elastic casing 2 is rotatably mounted and fixed with the aid of nuts 12.

Wie in 2 zu erkennen ist, können die geschlossenen Kanäle 8 durch dreieck- oder trapezförmige Vorsprünge an der Innenwandung des elastischen Mantels 2 hindurch ausgebildet sein, während zwischen den dreieck- bzw. trapezförmigen Vorsprüngen in der in 2 gezeigten Abformgeometrie des elastischen Mantels rechteckige Kanäle 7 ausgebildet sind, welche zu einem inneren Hohlraum 6 des elastischen Mantels 2 hin geöffnet sind. Wie bereits zuvor beschrieben wurde, dienen die im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des elastischen Mantels 2 geschlossenen Kanäle 8 für die Aufnahme der Strukturelemente 3 zur geometrischen Verformung des elastischen Mantels 2 von der Abformgeometrie in die kollabierte Geometrie, während die zum Hohlraum 6 offenen Kanäle 7 zur Aufnahme von weiteren Strukturelementen 3 für die Versteifung des elastischen Mantels 2 dienen, wobei diese Strukturelemente 3 für die Versteifung insbesondere dann zweckmäßig sind, wenn der elastische Mantel 2 aus einem Werkstoff mit geringer Eigensteifigkeit, beispielsweise aus Silikon besteht.As in 2 can be seen, the closed channels 8 can be formed through triangular or trapezoidal projections on the inner wall of the elastic jacket 2, while between the triangular or trapezoidal projections in FIG 2 shown molding geometry of the elastic jacket rectangular channels 7 are formed, which are open to an inner cavity 6 of the elastic jacket 2 out. As already described above, the channels 8, which are closed in cross-section perpendicularly to the longitudinal axis of the elastic jacket 2, serve to accommodate the structural elements 3 for the geometric deformation of the elastic jacket 2 from the mold geometry to the collapsed geometry, while the channels 7 open to the cavity 6 serve to Accommodating further structural elements 3 serve to stiffen the elastic casing 2, these structural elements 3 being particularly useful for stiffening when the elastic casing 2 consists of a material with low inherent rigidity, for example silicone.

Die 3 bis 6 veranschaulichen den Entformungsvorgang mit Hilfe eines erfindungsgemäßen kollabierbaren Wickeldorns 1. Nach dem Einspannen des Dorns 1 in eine Maschine für den Wickelprozess kann ein auf das angewendete Harzsystem abgestimmtes Trennmittel auf die Außenseite 4 des elastischen Mantels 2 aufgetragen werden. Damit kann sichergestellt werden, dass kein chemischer Angriff auf den Dorn 1 erfolgt. Ein geeignetes Trennmittel für einen elastischen Mantel 2 aus Silikonkautschuk und ein Harzsystem aus Epoxidharz kann beispielsweise Silikonöl sein. Vor dem Wickeln, während des Wickelns oder nach dem Wickeln kann ein Harz- bzw. Matrixsystem zur Tränkung der auf den Dorn 1 gewickelten Fasern vorbereitet werden. Nach dem Wickeln kann überschüssiges Matrixmaterial von dem Dorn 1 entfernt werden und eine wärmeschrumpfbare Folie auf den Dorn aufgezogen werden. Das Wärmeschrumpfen kann durch das Beaufschlagen der wärmeschrumpfbaren Folie mit einer Wärmequelle eingeleitet werden. Für Wickelprozesse mit Harzsystemen, die nach dem Wickeln nicht vollständig ausgehärtet sind, sollte während des Aushärtens eine gravimetrische Segregation vermieden werden. Dies kann beispielsweise durch kontinuierliches Rotieren des Dorns 1 realisiert sein.the 3 until 6 illustrate the demolding process using a collapsible winding mandrel 1 according to the invention. After clamping mandrel 1 in a machine for the winding process, a release agent tailored to the resin system used can be applied to the outside 4 of the elastic jacket 2. It can thus be ensured that the mandrel 1 is not attacked chemically. A suitable release agent for an elastic jacket 2 made of silicone rubber and a resin system made of epoxy resin can be silicone oil, for example. Before the Winding, during winding or after winding, a resin or matrix system for impregnating the fibers wound on the mandrel 1 can be prepared. After winding, excess matrix material can be removed from the mandrel 1 and a heat-shrinkable film can be drawn onto the mandrel. Heat shrinking can be initiated by applying a heat source to the heat-shrinkable film. For winding processes with resin systems that are not fully cured after winding, gravimetric segregation should be avoided during curing. This can be realized, for example, by continuously rotating the mandrel 1 .

Das Entformen des Faserverbundwerkstoffs 100 erfolgt erfindungsgemäß durch Kollabieren des Wickeldorns 1. Dazu kann die zuvor aufgebrachte Schrumpffolie wieder entfernt werden. Die Muttern 12 können von der Gewindestange 13 gelöst und die Gewindestange 13 mit dem darauf fixierten stirnseitigen Deckel 10, 14 können entfernt werden. Nach dem Entfernen eines ersten Stirnseitigen Deckels 10, 14 vom Dorn 1 können die zum Hohlraum 6 hin offenliegenden Strukturelemente 3 entfernt werden. Wenn die Strukturelemente 3, die mit dem elastischen Mantel 2 fest verbunden sind, als Hohlprofile ausgebildet sind, können Stäbe 15 in die Hohlprofile eingeführt werden, um die Profile anzutreiben, insbesondere einander anzunähern. Nachdem die fest mit dem Mantel 2 verbundenen Strukturelemente 3 einander angenähert worden sind, ist der elastische Mantel 2 in seine kollabierte Geometrie überführt worden und der ausgehärtete Faserverbundwerkstoff 100 kann unter Überwindung einer minimalen, verbleibenden Haft- und Gleitreibung zerstörungsfrei von dem kollabierten Wickeldorn 1 abgezogen werden.According to the invention, the fiber composite material 100 is demolded by collapsing the winding mandrel 1. For this purpose, the previously applied shrink film can be removed again. The nuts 12 can be detached from the threaded rod 13 and the threaded rod 13 with the front cover 10, 14 fixed thereon can be removed. After the removal of a first end cover 10, 14 from the mandrel 1, the structural elements 3 that are open towards the cavity 6 can be removed. If the structural elements 3, which are fixed to the elastic jacket 2, are designed as hollow profiles, rods 15 can be inserted into the hollow profiles in order to drive the profiles, in particular to bring them closer together. After the structural elements 3 firmly connected to the casing 2 have been brought closer together, the elastic casing 2 has been converted into its collapsed geometry and the hardened fiber composite material 100 can be pulled off the collapsed winding mandrel 1 without being destroyed, while overcoming a minimal, remaining static and sliding friction .

Anstelle der Verwendung von Hohlprofilen können auch andere Stäbe verwendet werden, um den elastischen Mantel in die kollabierte Geometrie zu überführen. In diesem Fall können die Strukturelemente 3, welche über eine der Stirnseiten 9 des elastischen Mantels 2 aus dem elastischen Mantel 2 herausragen (vgl. 5) von einem geeigneten Betätigungsgerät angegriffen und zueinander verstellt, beispielsweise einander angenähert werden.Instead of using hollow profiles, other rods can also be used to transform the elastic shell into the collapsed geometry. In this case, the structural elements 3, which protrude from the elastic casing 2 via one of the end faces 9 of the elastic casing 2 (cf. 5 ) attacked by a suitable actuating device and adjusted to each other, for example approached each other.

Nach dem Abziehen des ausgehärteten Faserverbundwerkstoffs 100 können die mit dem elastischen Mantel 2 verbundenen Strukturelemente 3 aus der zuvor beschriebenen Entformungsanordnung in ihre Ausgangsanordnung zurückgeführt werden und die weiteren Strukturelemente 3 in die zum Hohlraum 6 offenen Kanäle 7 eingesetzt werden, um den elastischen Mantel 2 in der Abformgeometrie zu fixieren.After the hardened fiber composite material 100 has been pulled off, the structural elements 3 connected to the elastic jacket 2 can be returned from the demolding arrangement described above to their original arrangement and the other structural elements 3 can be inserted into the channels 7 open to the cavity 6 in order to deform the elastic jacket 2 in the to fix the molding geometry.

Die 4 bis 6 veranschaulichen weiterhin, dass die zum Hohlraum 6 (s. 2) geöffneten Kanäle 7 in der kollabierten Geometrie des elastischen Mantels 2 selbst zumindest größtenteils in sich kollabiert sind. Weiterhin sind die dreieck- bzw. trapezförmig von der Außenseite 4 des elastischen Mantels 2 sich in Richtung der Symmetrieachse des elastischen Mantels 2 in den Hohlraum 6 hinein und verjüngenden Materialvorsprünge ebenfalls so weit einander angenähert sind, dass sie aneinandergrenzen.the 4 until 6 further illustrate that the cavity 6 (s. 2 ) opened channels 7 in the collapsed geometry of the elastic jacket 2 itself are at least largely collapsed. Furthermore, the triangular or trapezoidal material projections tapering from the outside 4 of the elastic jacket 2 into the cavity 6 in the direction of the axis of symmetry of the elastic jacket 2 are also approaching each other so far that they border one another.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the drawing and in the claims can be essential for the realization of the invention both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteReference List

11: Wickeldornmandrel
22: Elastischer MantelElastic coat
33: Strukturelementstructural element
44: Außenseiteoutside
55: Materialbereichmaterial area
66: Hohlraumcavity
77: offener Kanalopen channel
88th: geschlossener Kanalclosed channel
99: Stirnseiteface
1010: Stirnseitiger DeckelFront cover
1111: FormschlussaufnahmeForm-fit recording
1212: Muttermother
1313: Gewindestangethreaded rod
1414: Fixierungfixation
1515: StabRod
100100: Faserverbundwerkstofffiber composite material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2402134 B1 [0004]EP 2402134 B1 [0004]
DE 3428466 C2 [0005]DE 3428466 C2 [0005]

Claims

Kollabierbarer Wickeldorn (1) für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, wobei der Wickeldorn (1) einen elastischen Mantel (2) und mindestens ein erstes und ein zweites mit dem elastischen Mantel (2) verbundenes Strukturelement (3) aufweist, die relativ zueinander verstellbar sind, wobei in einer Ausgangsanordnung der Strukturelemente (3) zueinander der elastische Mantel (2) an seiner Außenseite (4) eine Abformgeometrie aufweist, die einer Innengeometrie eines herzustellenden Faserverbundwerkstoffs entspricht, und wobei in einer von der Ausgangsanordnung abweichenden Entformungsanordnung der Strukturelemente (3) zueinander der elastische Mantel (2) eine in Bezug auf die Abformgeometrie kollabierte Geometrie aufweist.Collapsible winding mandrel (1) for the production of fiber composite materials, wherein the winding mandrel (1) has an elastic jacket (2) and at least one first and one second structural element (3) connected to the elastic jacket (2) and which can be adjusted relative to one another, wherein in an initial arrangement of the structural elements (3) relative to one another, the elastic casing (2) has a molding geometry on its outside (4) which corresponds to an inner geometry of a fiber composite material to be produced, and wherein in a demoulding arrangement of the structural elements (3) relative to one another that differs from the initial arrangement elastic jacket (2) has a geometry that is collapsed in relation to the molding geometry.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach Anspruch 1, bei dem die Strukturelemente (3) einen einstellbaren Abstand zueinander senkrecht zur Längsrichtung des Wickeldorns (1) aufweisen.Collapsible mandrel (1) after claim 1 , wherein the structural elements (3) have an adjustable distance from one another perpendicular to the longitudinal direction of the winding mandrel (1).

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Strukturelemente (3) Rohre, Stäbe, Profile oder dergleichen mit entlang ihrer Längsrichtung zumindest abschnittsweise konstantem Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung sind.Collapsible mandrel (1) after claim 1 or 2 , in which the structural elements (3) are tubes, rods, profiles or the like with a cross section that is at least partially constant along their longitudinal direction, perpendicular to the longitudinal direction.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei dem die Strukturelemente (3) senkrecht zu ihrer Längsrichtung einen Durchmesser aufweisen, der weniger als einem Viertel, vorzugsweise weniger als einem Sechstel und besonders bevorzugt weniger als einem Achtel des Durchmessers des elastischen Mantels (2) entspricht, wenn der elastische Mantel (2) die Abformgeometrie aufweist.Collapsible winding mandrel (1) according to one of the preceding claims, in which the structural elements (3) have a diameter perpendicular to their longitudinal direction which is less than a quarter, preferably less than a sixth and particularly preferably less than an eighth of the diameter of the elastic jacket ( 2) if the elastic jacket (2) has the mold geometry.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei dem der elastische Mantel (2) ein Hohlkörper ist, der in einem Bereich (5) zwischen einem Hohlraum (6) um die Längsachse des Mantels (2) und seiner Außenseite (4) eine Mehrzahl sich in Längsrichtung des Wickeldorns (1) erstreckender Kanäle (7, 8) aufweist, in welchen die Strukturelemente (3) angeordnet sind.Collapsible winding mandrel (1) according to one of the preceding claims, in which the elastic casing (2) is a hollow body which is located in a region (5) between a cavity (6) around the longitudinal axis of the casing (2) and its outer side (4). has a plurality of channels (7, 8) extending in the longitudinal direction of the winding mandrel (1), in which the structural elements (3) are arranged.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach Anspruch 5, bei dem mindestens einer der Kanäle (7, 8) und vorzugsweise eine Mehrzahl dieser zu dem Hohlraum (6) hin offen ist.Collapsible mandrel (1) after claim 5 wherein at least one of the channels (7, 8), and preferably a majority of these, is open to the cavity (6).

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach Anspruch 6, bei dem mindestens einer der Kanäle (7, 8) und vorzugsweise eine Mehrzahl dieser entlang seines Umfangs senkrecht zu seiner Längsachse geschlossen ist.Collapsible mandrel (1) after claim 6 wherein at least one of the channels (7, 8) and preferably a majority of these is closed along its circumference perpendicular to its longitudinal axis.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei dem der Hohlraum (6) zu mindestens einer Stirnseite (9) des elastischen Mantels (2) geöffnet ist, sodass die Strukturelemente (3) über die Stirnseite (9) in den Hohlraum (6) und von dort in die zu dem Hohlraum (6) hin geöffneten Kanäle (7) eingesetzt werden können.Collapsible mandrel (1) according to one of Claims 6 or 7 , in which the cavity (6) is open to at least one end face (9) of the elastic jacket (2), so that the structural elements (3) via the end face (9) into the cavity (6) and from there into the cavity (6) toward open channels (7) can be used.

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei dem die Strukturelemente (3) mit ihren freien Enden über jeweils eine von zwei gegenüberliegenden Stirnseiten (9) des elastischen Mantels (2) aus dem elastischen Mantel (2) heraus und in einen an der jeweiligen Stirnseite (9) angeordneten stirnseitigen Deckel (10, 14) hineinragen.Collapsible winding mandrel (1) according to one of the preceding claims, in which the structural elements (3) with their free ends via one of two opposite end faces (9) of the elastic casing (2) out of the elastic casing (2) and into a end cover (10, 14) arranged on the respective end face (9).

Kollabierbarer Wickeldorn (1) nach Anspruch 9, bei dem mindestens einer der stirnseitigen Deckel (10, 14) von dem elastischen Mantel (2) lösbar ausgebildet ist und Formschlussaufnahmen (11) aufweist, in welchen wenigstens einige der Strukturelemente (3) in ihrer Ausgangsanordnung hinsichtlich ihres Abstands zueinander senkrecht zur Längsrichtung des Wickeldorns (1) festgelegt sind.Collapsible mandrel (1) after claim 9 , in which at least one of the end covers (10, 14) is designed to be detachable from the elastic jacket (2) and has positive-locking receptacles (11), in which at least some of the structural elements (3) in their initial arrangement, in terms of their distance from one another, perpendicular to the longitudinal direction of the Winding mandrel (1) are fixed.

Verfahren für die Entformung eines Faserverbundwerkstoffs von einem Wickeldorn (1), wobei das Verfahren das Kollabieren eines elastischen Mantels (2) des Wickeldorns (1) aufweist, wobei der elastische Mantel (2) von einer Geometrie, bei der eine Außenseite (4) des Mantels (2) eine Abformgeometrie aufweist, die einer Innengeometrie eines herzustellenden Faserverbundwerkstoffs entspricht, in eine in Bezug auf die Abformgeometrie kollabierte Geometrie überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollabieren das Verlagern mindestens zweier mit dem elastischen Mantel (2) verbundener Strukturelement (3) relativ zueinander aufweist.Method for demolding a fiber composite material from a winding mandrel (1), the method comprising collapsing an elastic jacket (2) of the winding mandrel (1), the elastic jacket (2) having a geometry in which an outer side (4) of the Jacket (2) has a molding geometry which corresponds to an inner geometry of a fiber composite material to be produced, is converted into a geometry that is collapsed with respect to the molding geometry, characterized in that the collapsing involves the displacement of at least two structural elements (3) connected to the elastic jacket (2) has relative to each other.

Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Verlagern der Strukturelemente (3) das einander Annähern der Strukturelemente (3) aufweist, woraufhin die Strukturelemente (3) vorzugsweise nach erfolgtem Annähern in ihrer einander angenäherten Position zueinander festgelegt werden.procedure after claim 11 , in which the displacement of the structural elements (3) has the structural elements (3) approaching one another, whereupon the structural elements (3) are preferably fixed in their mutually approximated position after they have been approached.

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei dem vor dem Kollabieren mindestens eines der Strukturelemente (3) aus dem elastischen Mantel (2) entfernt wird.Procedure according to one of Claims 11 or 12 , in which at least one of the structural elements (3) is removed from the elastic jacket (2) before the collapse.

Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Entfernen des Strukturelements (3) das Entnehmen des Strukturelements (3) aus einem Kanal (8) des elastischen Mantels (2) aufweist, wozu das Strukturelement (3) entweder a. in Radialrichtung des Mantels (2) aus dem Kanal (8) in einen um die Längsachse des elastischen Mantels (2) ausgebildeten Hohlraum (6) des elastischen Mantels (2) überführt und anschließend daran parallel zur Längsachse des elastischen Mantels (2) über eine Stirnseite (9) des elastischen Mantels (2) aus dem elastischen Mantel (2) herausgezogen wird; oder b. dass mindestens ein Strukturelement (3) unmittelbar parallel zu der Längsachse über eine Stirnseite (9) des elastischen Mantels (2) aus dem Kanal (8) des elastischen Mantels (2) herausgezogen wird.procedure after Claim 13 , in which the removal of the structural element (3) comprises the removal of the structural element (3) from a channel (8) of the elastic jacket (2), for which purpose the structural element (3) either a. in the radial direction of the jacket (2) from the channel (8) in a longitudinal axis of the elastic Casing (2) formed hollow space (6) of the elastic casing (2) and then transferred parallel to the longitudinal axis of the elastic casing (2) via an end face (9) of the elastic casing (2) from the elastic casing (2); or b. that at least one structural element (3) is pulled out of the channel (8) of the elastic casing (2) directly parallel to the longitudinal axis via an end face (9) of the elastic casing (2).

Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Kollabieren das Kollabieren des Kanals (8) aufweist, aus dem das Strukturelement (3) entnommen worden ist.procedure after Claim 14 wherein the collapsing comprises the collapsing of the channel (8) from which the structural element (3) has been extracted.