DE4029008C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines
Stabes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einen nach
dem Verfahren hergestellten Stab nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 12.
Bei einem bekannten Verfahren wird die rohrförmige Wandung des
Stabes in situ aufgebracht, wobei die Fasern bis über die koni
schen Abschnitte der Verbindungsteile gewickelt werden und auf
die achsparallelen unidirektionalen Fasern im Konusbereich an
schließend eine hochfeste Umfangswicklung aufgebracht wird. Für
Stäbe, die für eine Druckbeanspruchung ausgelegt sind, sind der
artige Stäbe vorzuspannen, wobei für die Einleitung der Druck
kräfte Druckplatten vorgeschlagen sind (BMFT-NT-Bericht 6/79,
Seiten 5 bis 12, 65, 67 bis 71).
Bei einem Stab dieser Art, der keine zusätzliche Umfangswicklung
über den Konusabschnitten der Verbindungsteile aufweist, ist es
bekannt (GB-PS 15 09 892 und 15 51 223), am Ende des sich verjün
genden Abschnittes des Verbindungsteils ein Gewinde vorzusehen,
auf dem ein Ring verstellbar aufgeschraubt ist, gegen den die
Stirnseite des Wicklungsendes anliegt. Es ist dabei auch bekannt,
auf das Gewinde eine das Ende der Wicklung wenigstens teilweise
übergreifende Metallkappe aufzuschrauben, in der ein quer zur
Achse liegender Abschnitt vorgesehen ist, gegen den die Stirnseite
der Wicklung anliegt.
Es sind weiter rohrförmige Stäbe bekannt, bei deren Herstellung
Anschlußelemente jeweils in entsprechenden vorgegebenen Abständen
in einen beispielsweise aus Hartschaum bestehenden Wickelkern ein
geklebt werden. Auf diesen Wickelkern mit dessen zylindrisch aus
gebildeten Anschlußelementen werden dann die die rohrförmige Wan
dung bildenden Faserlagen mit Kunstharz getränkt. Die Faserlagen
erstrecken sich hierbei jeweils kontinuierlich über die Anschluß
elemente hinweg. Zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung
in Achsrichtung sind dabei die Anschlußelemente mit Umfangsnuten
versehen, in die hinein die Faserlagen durch eine in diesem Be
reich aufgebrachte Umfangswicklung aus hochfesten Fasern verformt
werden, so daß an dieser Stelle eine die Schub- und Zugkräfte
übertragende formschlüssige Verbindung zwischen der Stabwandung
und dem Anschlußelement erreicht wird (DE-OS 34 00 043).
Mit Verfahren, bei denen die die Wandung bildenden Faserwicklungen
in situ aufgebracht werden, können mit Anschlüssen konfektionierte
Stäbe jeweils nur in vorbestimmten Längen hergestellt werden und
erfordern entsprechend dem jeweiligen Verfahren für jede Stablänge
angepaßte Wickelschemata und dementsprechend aufwendige Wickel
maschinen bzw. spezielle Hilfsvorrichtungen zum Aufbringen der
achsparallelen Fasern.
Es ist daher immer wieder versucht worden, für Stäbe mit beidsei
tigen Anschlußelementen Konstruktionen zu schaffen, bei denen vor
gefertigte dünnwandige Faserverbundstäbe als Halbzeug verwendet
werden können, bei denen also die Stäbe jeweils von den als Halb
zeug vorliegenden Strängen abgelängt und anschließend mit die Zug-
und Druckkräfte einleitenden Anschlußelementen versehen werden.
Bei allen bekannten Stäben dieser Art ist in das rohrförmige Stab
ende ein Anschlußelement mit einem in den Stab eingreifenden zy
lindrischen Verbindungsteil eingefügt. Der zylindrische Abschnitt
des Verbindungsteils ist mit der Innenseite des Stabes verklebt,
und es sind zusätzliche Mittel vorgesehen, die den Stab außen um
greifen und dort gleichfalls mit dem Stab verklebt sind.
Bei einem bekannten Stab dieser Art ist eine das Stabende über
greifende Kappe vorgesehen, in deren quer zur Achse des Stabes ge
richteter Querwand eine Öffnung zum Durchtritt eines Verbindungs
elementes vorgesehen ist. Die Kappe ist mit mindestens einer Lage
eines in einer Kunstharzmatrix eingebetteten Fasergeflechtschlau
ches ausgebildet, und an der Außenseite der Stirnwand der Kappe
ist ein einstückig mit der Kappe ausgebildeter und mit deren Achse
koaxialer Kragen vorgesehen, dessen Außendurchmesser kleiner ist
als der Außendurchmesser der Kappe. Es ist dabei bekannt, außen
auf den Kragen der Kappe eine Umfangswicklung aus in einer Kunst
harzmatrix eingebetteten hochfesten Fasern anzuordnen, durch die
ein Aufweiten der Kappe durch auf das Anschlußelement wirkende
Zugkräfte verhindert wird (DE-PS 37 07 755, EP-PS 02 37 046).
Bei einem weiteren bekannten Stab (DE-OS 34 08 650) ist außen eine
den Stab umgreifende Hülse vorgesehen, die eine zum Stabende hin
offene zylindrische Kammer mit der Staboberfläche bildet, in die
ein sich mit der Staboberfläche verbindender Kunststoffkleber oder
ein Faser-Kleber-Gemisch eingefügt wird. Auf die Außenseite der
Hülse ist das Anschlußelement mit einem Innengewinde aufgeschraubt,
wobei in der Endlage der Stab mit seiner Stirnseite gegen eine
querliegende Anschlagfläche dieses Anschlußelementes anliegt.
Weiter sind Strebenelemente bekannt (Firmenschrift "Entwicklung,
Fertigung und Test der Primärstruktur für den Satelliten SPAS-01"
der Firma Messerschmidt-Bölkow-Blohm GmbH, 1982-018, DGLR-Sympo
sium, Stuttgart 26. und 27. Mai 1982, Abschnitt 3), die aus vor
gefertigten Rohren aus in einer Kunstharzmatrix eingebetteten
Kohlenstoffasern mit wenigstens einer Lage aus UD-Fasern bestehen,
die stumpf auf Länge geschnitten und an ihren Enden mit Anschluß
garnituren versehen sind, die einen jeweils das Rohrende mit einem
rohrförmigen Abschnitt übergreifenden metallischen Ring mit einer
radialen Anschlagschulter für das Rohrende und einen inneren
Stützring aufweisen, zwischen denen das Rohrende eingeklebt ist.
Die Zugkräfte werden bei allen bekannten Stäben über die Verkle
bung zylindrischer Flächen und damit durch reine Scherkräfte über
tragen.
Es ist weiter eine Kunststofftorsionswelle bekannt, die an ihren
Enden mit Verbindungselementen versehen ist. Das Verbindungsele
ment weist einen in die Welle eingreifenden zylindrischen Ansatz
mit einem Anschlag für die Stirnseite der Welle auf sowie einen
die Welle in diesem Bereich außen umgreifenden Ring. Die Verbin
dung wird hierbei durch Schrumpfspannungen hergestellt, so daß die
Torsionskräfte als Reibkräfte übertragen werden (EP-OS 00 59 163).
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem
vorgefertigte Stäbe mit zylindrischer Wandung mit Anschlußelemen
ten verbindbar sind, über die auch Zugkräfte formschlüssig über
tragbar sind, und das in einfacher Weise durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im kenn
zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 herausgestellten Merkmale.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 11.
Gegenstand der weiteren Ansprüche sind eine zweckmäßige Ausfüh
rungsform eines Stabes gemäß der Erfindung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht
und nachstehend im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen für die Verbindung mit einem Anschlußelement
vorbereiteten Faserverbundstab mit einer dünnen rohrför
migen Wandung.
Fig. 2 zeigt ein Verbindungsteil, das mit dem Stab zu verbinden
ist, im Längsschnitt.
Fig. 3 zeigt im Längsschnitt den Stab mit daran befestigten An
schlußelementen.
Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab die Ausführung der Anschluß
elemente nach Fig. 3 im Längsschnitt mit einer Montage
hilfe.
Fig. 5 zeigt in einem der Fig. 4 entsprechenden Schnitt eine
alternative Ausführung des Verbindungsteils und des
Druckringes.
Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein
an seinen beiden Enden mit einem Anschlußelement zu konfektionie
render Stab 2 mit einer Länge L von einem dünnwandigen Stab 2 mit
einer rohrförmigen Wandung abgelängt, der als Halbzeug in größeren
Längen beispielsweise nach dem in der DE-OS 34 00 043 beschriebe
nen Verfahren hergestellt, aber auch in anderer Weise gefertigt
sein kann. Der Stab ist vorzugsweise in der Weise aufgebaut, wie
es gleichfalls in der DE-OS 34 00 043 beschrieben ist, d. h. auf
einem formstabilden Kern 4 aus einem Schaumstoff ist zunächst eine
unidirektionale Faserlage 6 aufgebracht, über der eine Faserlage
mit sich unter einem Winkel zwischen ±30° und ±45° zur Achse des
Stabes kreuzenden Fasern aufgebracht ist, wobei die Faserlagen in
einer Matrix aus einem Kunstharz eingeschlossen sind.
Eine Ausführung eines mit Anschlußelementen 10 konfektionierten
Stabes 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Anschlußelement 10 weist
ein Verbindungsteil 12, einen davon getrennten Druckring 16 und
ein Anschlußteil 18 mit einem Gewindeabschnitt 19 auf, der in eine
Gewindebohrung 22 im Verbindungsteil 12 eingeschraubt ist. Die Ge
windebohrung hat eine Länge, die ausreicht, über den für das An
schlußelement vorzusehenden Verstellbereich die der Auslegung zu
grundeliegenden Kräfte in den Stab einzuleiten.
Das Verbindungsteil 12 weist einen sich zum Anschlußende 14 hin
verjüngenden konischen Abschnitt 13 auf. An das gegenüberliegende
Ende 14a anschließend ist ein zylindrischer Abschnitt 15 vorge
sehen. Zwischen diesen beiden Abschnitten ist ein gekrümmter Über
gangsbereich 13a vorgesehen. Zur Gewichtsreduzierung ist das Ver
bindungsteil 12 soweit wie möglich mit einer vom Ende 14a aus
gehenden Ausnehmung versehen.
Der Druckring 16 ist mit einer Durchgangsbohrung versehen und wird
auf dem Gewindeabschnitt 19 des Anschlußteils 18 über eine Mutter
20 in Anlage an der Stirnseite des Stabes gehalten. Das Anschluß
teil 18 kann mit einem üblichen Verbindungselement, beispielsweise
einem Kugelkopf oder dergleichen, versehen sein.
Für die Herstellung der Verbindung des Stabes 2 mit dem Verbin
dungsteil 12 ist der Stab an seinen Enden so verformbar, daß er
mit seiner Innenwandung zur Anlage an die Außenkontur des Verbin
dungsteils 12 gebracht werden kann, wobei die Längen und Breiten
der Einschnitte so gewählt werden, daß durch Einschnüren das Stab
ende innen möglichst vollkommen die Außenkontur des Verbindungs
teils 12 darstellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist zu diesem Zweck
der Stab mit vom Stabende ausgehenden achsparallelen Einschnitten
24, 26, 28 konstanter Breite versehen. Die Einschnitte haben vor
zusweise über den Umfang den gleichen Abstand a. Die Einschnitte
24 haben eine Länge l1, die Einschnitte 26 eine Länge l2 und die
Einschnitte 28 eine Länge l3. Wie dargestellt ist dabei jeder
zweite Einschnitt mit einer Länge l2 und jeder vierte Einschnitt
mit einer Länge l1 ausgeführt. Durch die langen Einschnitte 24
werden Zungen mit einer breiten Zungenwurzel 30 gebildet. In
diesen Zungen werden durch die Einschnitte 26 mit der Länge l2
wiederum zwei Zungen mit den Zungenwurzeln 32 gebildet und in
diesen Zungen wiederum durch die Einschnitte 28 mit der Länge l3
zwei Zungen mit den Zungenwurzeln 34.
Durch die achsparallele Lage der Einschnitte erstrecken sich die
unidirektionalen Fasern in den durch die Einschnitte gebildeten
Zungen jeweils bis zum Einschnittende, im übrigen bis zur Stirn
seite des Stabes. Bei einer Einschnittsbreite entsprechend der
halben Breite der durch die Einschnitte 28 gebildeten Zungen er
strecken sich damit noch 66% der unidirektionalen Fasern bis zum
Stabende. Die Summe der Einschnittsbreiten am Stabende soll der
Differenz der Umfänge des Verbindungsteils 12 an den beiden Enden
des Verbindungsteils 12 entsprechen, damit einerseits keine Über
lappungen auftreten, sich andererseits aber möglichst viele uni
direktionale Fasern bis zum Stabende erstrecken. Entsprechendes
gilt für die Einschnitte 24 und 26. Es sollen sich möglichst viele
der UD-Fasern soweit wie möglich über den Konus erstrecken.
Anstatt der vorstehend beschriebenen Einschnitte gleicher Breite
können auch sich keilförmig verjüngende Einschnitte vorgesehen
werden, mit denen gleichfalls das Ziel erreichbar ist, eine mög
lichst vollkommene Darstellung der Außenkontur des Verbindungs
teils 12 zu erreichen.
In die so vorbereiteten Enden des Stabes 2 werden die Verbindungs
teile 12 der Anschlußelemente 10 eingeschoben, nachdem vorher auf
dem konischen Abschnitt des Verbindungsteils 12 und/oder auf der
Innenseite der durch die Einschnitte gebildeten Zungen ein Kleber
aufgebracht worden ist. Die Verbindungsteile werden dabei soweit
eingeschoben, daß die Stabenden um ein bestimmtes Mindestmaß a
über das Ende 14 des Verbindungsteils vorstehen. Die durch die
Einschnitte gebildeten Zungen werden dann gegen die Oberfläche des
Verbindungsteils 12 gedrückt, bis der Kleber ausgehärtet ist. Da
bei soll entsprechend der vorstehend erwähnten Vorgabe eine im
wesentlichen gleichmäßige flächige Anlage der Zungen am Stabende
an der Oberfläche der Abschnitte 13 und 13a des Verbindungsteils
12 erzielt werden. Als Mittel, mit dem die Anlage der Zungen an
der Oberfläche des Verbindungsteils 12 sichergestellt wird, könnte
beispielsweise ein Schrumpfschlauch aufgebracht werden, der nach
dem Erhärten des Klebers entfernt wird. Es kann aber auch ein
Werkzeug mit entsprechend ausgebildeten Konusbacken verwendet
werden.
Nach dem Aushärten des Klebers wird die Druckscheibe 16 zur Anlage
an die Stirnseite der Stabwandung gebracht, und auf das Ende des
Stabes 2 wird eine Umfangswicklung 36 aus hochfesten Fasern aufge
bracht, die in einer Kunstharzmatrix eingebettet sind. Diese Wick
lung 36, die in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist, erstreckt sich
von der Druckscheibe 16 bis über das gegenüberliegende Ende 14a
des Verbindungsteils 12 hinaus. Es ist dabei anzustreben, daß die
Umfangswicklung über den Bereich des konischen Abschnittes mit
einer solchen Lagendicke gewickelt wird, daß die Fasern über die
Länge des Konus entsprechend dem jeweiligen örtlichen Durchmesser
des Konus im wesentlichen gleichen Zugbeanspruchungen unterworfen
sind.
Nach dem Aushärten der Umfangswicklung wird der Stab über die An
schlußelemente durch eine Zugbelastung vorgespannt, und zwar bis
auf eine Vorspannung, die mit einem Sicherheitsfaktor oberhalb der
Auslegungszugspannung liegt. Unter der Vorspannung verschiebt sich
das Verbindungsteil 12 in Achsrichtung in dem verformten Abschnitt
des Stabendes. Damit kommt es zu einer Zerstörung der Klebung zwi
schen dem Verbindungsteil und der Innenseite des Stabendes. Bei
dieser Verschiebung werden die Fasern der Umfangswicklung entspre
chend vorgespannt. Um eine solche Verschiebung des Verbingungs
teils im Stabende zu ermöglichen ist der oben erwähnte Überstand a
des Stabendes über das Ende 14 des Verbindungsteils 12 vorgesehen.
Beim Aufbringen der Vorspannung kann sich die Druckscheibe 16 vom
Stabende abheben. Sie ist dann über die Mutter 20 wieder zur An
lage an die Stirnseite des Stabendes und der Umfangswicklung zu
bringen, so daß die aufgebrachte Vorspannung erhalten bleibt.
Der Konusspitzenwinkel liegt in der Größenordnung von 8° bis 10°,
das entspricht einem Flankenwinkel des Konus von 4° bis 5°. Bei
einem solchen Konusspitzenwinkel tritt eine Selbsthemmung ein.
Diese erlaubt es, die Mutter 20 auch nach Entlastung bis zur Wie
deranlage der Druckscheibe am Stabende nachzuziehen. Die Selbst
hemmung kann dabei so gewählt werden, daß mit ihr ein Teil bzw.
auch die gesamte Druckbelastung des Stabes aufgenommen werden
kann. Durch die Selbsthemmung wird bei einem auf Zug belasteten
Stab bei Entlastung auch ohne an das Stabende anliegende Druck
platte eine Bewegung des Verbindungsteils im Stabende, also ein
Hineinrutschen des Verbindungsteils in das Stabende verhindert.
Im letztgenannten Fall wäre keine Druckscheibe nötig. Es könnten
somit auch Druckkräfte bis zur aufgebrachten Vorspannung ohne
Druckscheibe in den Stab eingeleitet werden.
Nach dem Aufbringen der Vorspannung werden bei selbsthemmender
Ausbildung des Konusabschnittes Druckkräfte über die durch die
Vorspannung erzielten Klemmkräfte zwischen den Innenflächen der
Stabwandung an den Stabenden übertragen, wie in Fig. 5 durch die
Pfeile D schematisch dargestellt. Über die Druckscheibe 16a über
tragene Druckkräfte - Pfeile D′ - wirken gegen die Stirnflächen
des Stabendes bzw. der Umfangswicklung. Der zur Erzielung der
Selbsthemmung gewählte Konuswinkel sollte nicht zu klein gewählt
werden, um eine Überlastung der Umfangswicklung zu verhindern.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 ist für den konischen
Abschnitt 13 des Verbindungsteils 12 ein Konusflankenwinkel von 5°
eingezeichnet. Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 3 ist
in Fig. 5 ein Druckring 16a vorgesehen, der mit einem Innengewinde
versehen auf einen Gewindeabschnitt 38 an dem äußeren Ende des
Verbindungsteils aufschraubbar ist. Das Verbindungsteil selbst
steht hier mit seinem Ende 14 über die Stirnseite der Wandung des
Stabes 2 vor. Die Länge des Gewindeabschnittes 38 ist so gewählt,
daß nach Aufbringen der Vorspannung, bei der sich der Druckring
16a vom Stabende abhebt, der Druckring auf dem Gewindeabschnitt 38
wieder zur Anlage an das Ende des Stabes bzw. der Umfangswicklung
gebracht werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Ausbildung und Anordnung eines Anschlußelementes
entsprechend Fig. 3. Als Hilfsmittel zum Aufbringen der Vorspan
nung ist hier eine Schraube 10 vorgesehen, über die der Druckring
16 in Anlage an der Stirnseite der Stabwandung gehalten wird. Die
Schraube kann an ihrem Kopf mit einer Zentrierbohrung 40 versehen
sein, mit der der Stab zum Aufbringen der Umfangswicklung drehbar
gelagert sein kann. Nach dem Aushärten der Matrix dieser Wicklung
wird dann durch Anziehen der Schraube 40 bzw. der beidseitigen
Schrauben 3 jeweils im Bereich des Verbindungseils die Vorspannung
aufgebracht.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist das an den konischen Ab
schnitt des Verbindungsteils anzupassende Stabende durch die be
schriebenen Schlitze durch mechanische Verformung der dadurch ge
bildeten Zungen anpaßbar.
Als Matrix in Faserverbundwerkstoffen verwendete Kunstharze, die
bei Raumtemperatur ausgehärtet sind, durchlaufen beim Erwärmen
über Raumtemperatur hinaus einen Bereich, in dem sie quasi thermo
plastisch verformbar sind, bevor dann eine Wiedererhärtung bis
zur Endhärte auftritt. Diese Eigenschaft des Kunstharzes kann bei
einem Verfahren gemäß der Erfindung dazu ausgenutzt werden, die
Stäbe an ihren Enden auf diese Erweichungstemperatur aufzuheizen,
dann das Stabende entsprechend dem Konuswinkel von außen gleich
mäßig in seinem Umfang zu stauchen, bis es zur Anlage an den Ko
nusabschnitt einschließlich des Übergangsbereiches kommt, und an
schließend wenigstens das Stabende auf die Endtemperatur zu brin
gen, bei der der Kunstharz seine Endhärte erreicht. Zum Stauchen
können entsprechende backenförmige Werkzeuge verwendet werden.
Das beschriebene Verfahren der thermischen Erweichung des Kunst
harzes kann auch in Verbindung mit dem Anbringen von Einschnitten
in die Stabenden verwendet werden, wenn bei größeren Konusspitzen
winkeln beim Stauchen der Stabenden in Umfangsrichtung Probleme
auftreten sollten.
In gleicher Weise wie vorstehend beschrieben, lassen sich auch die
Verbindungsteile mit den Stabenden verbinden, wenn Stäbe mit einer
thermoplastischen Matrix verwendet werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung eines Stabes mit einer rohrförmigen
Wandung aus Faserverbundwerkstoff mit wenigstens einer Lage
aus achsparallelen unidirektionalen Fasern, der beidseitig
mit einem Anschlußelement zum axialen Einleiten von Zug- und/oder
Druckkräften in den Stab verbunden wird, das mit einem
im Rohrende angeordneten rotationssymmetrischen Verbindungs
teil mit einem sich zum Stabende hin verjüngenden Konusab
schnitt und einem Anschlußgewinde versehen ist und das weiter
eine gegen die Stirnseite der rohrförmigen Wandung anlegbare
Druckscheibe aufweist, bei dem die rohrförmige Wandung im
Konusbereich des Anschlußelementes gegen die Konusfläche
anliegt und wenigstens im Konusbereich mit einer in einer
Kunstharzmatrix eingebetteten Umfangswicklung aus hochfesten
Fasern versehen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgehärteter Stab (2)
mit einer durchgehend zylindrischen Wandung auf eine vorbe
stimmte Länge (L) geschnitten wird, daß die den konischen
Abschnitt (13) des Verbindungsteils (12) übergreifenden Enden der
Stabwandung verformbar gemacht und mit ihrer Wandinnenfläche
jeweils an die Oberfläche des konischen Abschnittes (13) des
Verbindungsteils (12) angedrückt und in bleibenden Kontakt
damit gebracht werden und danach auf die Stabenden die Um
fangswicklung (36) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
den konischen Abschnitt (13) des Verbindungsteils (12) über
greifenden Enden der Stabwandung thermisch verformbar gemacht
und bis zur Anlage an den konischen Abschnitt (13) des Ver
bindungsteils (12) gebracht werden, daß die verformten Ab
schnitte der Stabenden erhärtet werden und daß nach dem Er
härten auf die Stabenden die Umfangswicklung (36) aufgebracht
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stab an seinen Enden mit von dessen Stirnseite ausgehen
den achsparallelen Einschnitten (24, 26, 28) versehen wird,
durch die Zungen gebildet werden, die ohne Überlappung an die
Konusfläche (13) des Verbindungsteils (12) anlegbar sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf den Konusabschnitt (13) des Verbindungs
teils (12) vor der Verformung der den Konusabschnitt über
greifenden Stabenden ein Kleber aufgebracht wird und die
verformten Abschnitte der Stabenden bis zum Aushärten des
Klebers unter Vorspannung in Anlage an der Konusfläche ge
halten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verbindungsteil soweit in das Stabende ein
geführt wird, daß die Stirnseiten des Stabes mit einem vorbe
stimmten Mindestmaß (a) über die zum Stabende gerichtete
Stirnseite (14) des Verbindungsteils (12) vorstehen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein rotationssymmetrisches Verbindungs
teil (12) verwendet wird, das an den Konusabschnitt (13) an
schließend einen zylindrischen Abschnitt (15) entsprechend
dem Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung des Stabes (2)
aufweist und bei dem zwischen dem zylindrischen und dem ko
nischen Abschnitt ein gerundeter Übergangsbereich (13a) vor
gesehen ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckplatte (16) mit einem dem An
schlußgewinde (17) des Verbindungsteils (12) entsprechenden
Innengewinde auf einem Gewindeabschnitt eines in das Ver
bindungsteil einschraubbaren Anschlußelementes (18) gegen
das Stabende verstellbar ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umfangswicklung (36) nach dem Aushärten
ihrer Matrix mit einer am Verbindungsteil (12) angreifenden Zug
kraft vorgespannt wird, die gleich bzw. größer ist als die
Zugkraft bzw. die Druckkraft, für die der Stab ausgelegt ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umfangswicklung (36) bis über das
Ende (14a) des zylindrischen Abschnitts des Verbindungsteils
(12) hinaus gewickelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umfangswicklung (36) über den Bereich
des konischen Abschnittes (13) des Verbindungsteils (12) mit
einer solchen Lagendicke gewickelt wird, daß die Fasern über
die Länge des konischen Abschnittes im wesentlichen gleichen
Zugbeanspruchungen unterworfen sind.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Verbindungsteil (12) verwendet wird, dessen konischer Ab
schnitt (13) einen Konuswinkel aufweist, mit dem nach Auf
bringen einer der zu übertragenden Zug- bzw. Druckkraft ent
sprechenden Vorspannung das Verbindungsteil (12) selbst
hemmend in dem konischen Endabschnitt des Stabes gehalten
wird.
12. Stab mit einer rohrförmigen Wandung aus Faserverbundwerkstoff
mit wenigstens einer Lage aus achsparallelen unidirektionalen
Fasern, der beidseitig mit einem Anschlußelement zum axialen
Einleiten von Zug- und/oder Druckkräften in den Stab verbun
den ist, das mit einem im Rohrende angeordneten rotationssym
metrischen Verbindungsteil mit einem sich zum Stabende hin
verjüngenden Konusabschnitt und einem Anschlußgewinde ver
sehen ist und das weiter eine gegen die Stirnseite der rohr
förmigen Wandung anlegbare Druckscheibe aufweist, bei dem die
rohrförmige Wandung im Konusbereich des Anschlußelementes
gegen die Konusfläche anliegt und wenigstens im Konusbereich
mit einer in einer Kunstharzmatrix eingebetteten Umfangswick
lung aus hochfesten Fasern versehen ist, dadurch gekennzeich
net daß der Stab (2) an seinen Enden mit von dessen Stirn
seite ausgehenden achsparallelen Einschnitten (24, 26, 28)
versehen ist, durch die Zungen gebildet sind, die ohne Über
lappung an der Konusfläche (13) des Verbindungsteils (12) an
liegen.
13. Stab nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
schnitte eine im wesentlichen konstante Breite haben und so
ausgebildet sind, daß die Zungen unterschiedliche Längen
(l1-l3) haben.
14. Stab nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
schnitte sich vom Stabende ausgehend keilförmig verjüngen.
15. Stab nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeich
net, daß der Konusabschnitt (13) des Verbindungsteils (12)
einen Konusspitzenwinkel von 8° bis 10° aufweist.
16. Stab nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
bindungsteil (12) an seinem Ende mit einem Außengewinde ver
sehen ist, auf das die Druckscheibe (16) verstellbar aufge
schraubt ist.
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