WO2021032427A1 - Method and device for producing a structural component - Google Patents

Abstract

Disclosed are a method and a device for producing a structural part, in particular for a ground vehicle, watercraft, or aircraft, or for a rotor blade of a wind turbine, in which method an arrangement (2) consisting of fibres and a plastics material is laid in a mould (1) and subjected to an increased pressure and an increased temperature (3), wherein a mould (1) is used that has at least one cavity (8) provided with a reinforcement element (4). The aim of the invention is to have a degree of freedom in the choice of a reinforcement element. To achieve this, the reinforcement element (4) is placed together with a core (11) in the cavity (8).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Bauelements Method and device for producing a component

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Bauteils, insbesondere eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs oder eines Rotorblatts einer Wind energieanlage, bei dem man eine Anordnung aus Fasern und Kunststoff in eine Form einlegt und mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt, wobei man eine Form verwendet, die mindestens eine Ausnehmung aufweist, in der man ein Verstärkungselement anordnet. The invention relates to a method for producing a component, in particular a land vehicle, watercraft or aircraft or a rotor blade of a wind power plant, in which an arrangement of fibers and plastic is placed in a mold and subjected to increased pressure and temperature, whereby one a mold is used which has at least one recess in which a reinforcing element is arranged.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bauteils, insbesondere eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs oder eines Rotorblatts einer Windenergieanlage, mit einer Form, die eine Anlagefläche und eine Aus nehmung in der Anlagefläche aufweist, wobei der Anlagefläche benachbart eine Presskrafterzeugungseinrichtung angeordnet ist. The invention also relates to a device for producing a component, in particular a land, water or air vehicle or a rotor blade of a wind power plant, with a shape which has a contact surface and a recess in the contact surface, a pressing force generating device being arranged adjacent to the contact surface .

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus DE 102017 113595 A1 bekannt. Such a method and such a device are known from DE 102017 113595 A1.

Wenn die Anordnung aus Fasern und Kunststoff mit erhöhtem Druck und erhöh ter Temperatur beaufschlagt wird, schmilzt der Kunststoff auf und bildet dann eine Wand oder "Haut", die durch einen faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Wenn diese Haut beispielsweise als Halbschale ausgebildet ist, dann kann man zwei derartige Halbschalen verwenden, um einen Rumpf oder eine Kabine eines Fahrzeugs zu bauen. When the arrangement of fibers and plastic is subjected to increased pressure and elevated temperature, the plastic melts and then forms a wall or "skin" which is formed by a fiber-reinforced plastic. If this skin is designed as a half-shell, for example, then you can use two such half-shells to build a body or a cabin of a vehicle.

Das Verstärkungselement dient dazu, diese Haut zu verstärken, insbesondere zu versteifen. Das Verstärkungselement ist ebenfalls aus Fasern und Kunststoff gebildet. The reinforcement element serves to strengthen this skin, in particular to stiffen it. The reinforcement element is also made of fibers and plastic.

Wenn nun die Anordnung aus Fasern und Kunststoff in der Form mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt wird, dann schmilzt nicht nur der Kunststoff der Anordnung auf, sondern auch das Verstärkungselement wird thermisch beaufschlagt und erfährt eine Temperaturerhöhung, die bis zu einem Erweichen oder sogar Schmelzen des Kunststoffs des Verstärkungselements führen kann. Dies ist unkritisch, solange die Form der Ausnehmung der Form des Verstärkungselements entspricht. If the arrangement of fibers and plastic in the mold is subjected to increased pressure and temperature, then not only does the plastic of the arrangement melt, but it also becomes the reinforcing element thermally applied and experiences a temperature increase that can lead to a softening or even melting of the plastic of the reinforcement element. This is not critical as long as the shape of the recess corresponds to the shape of the reinforcement element.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gewisse Freiheiten bei der Wahl eines Verstärkungselements zu haben. The invention is based on the object of having certain freedom when choosing a reinforcing element.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man das Verstärkungselement gemeinsam mit einem Kern in der Ausnehmung anordnet. In a method of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the reinforcing element is arranged in the recess together with a core.

Der Kern stützt dann bei dem Beaufschlagen der Anordnung aus Fasern und Kunststoff das Verstärkungselement und verhindert, dass sich das Verstär kungselement über ein gewisses Maß hinaus verformt. In Abhängigkeit von der Wahl des Kerns kann man eine Verformung des Verstärkungselements relativ weitgehend verhindern. Wenn der Erzeugungsvorgang abgeschlossen ist, d.h. die Temperatur und der Druck abgesenkt worden sind, kann man die Flaut mit dem Verstärkungselement aus der Form entnehmen und danach den Kern ebenfalls entnehmen. Als Fasern werden bevorzugterweise Kohlefasern ver wendet. Auch die Verwendung von Glasfasern oder anderen hoch zugbean- spruchbaren Fasern ist möglich. Als Kunststoff wird bevorzugterweise ein ther moplastischer Kunststoff verwendet, insbesondere Polyamid, beispielsweise PA6. Dies gilt sowohl für die Anordnung aus Fasern und Kunststoff als auch für das Verstärkungselement. The core then supports the reinforcing element when the arrangement of fibers and plastic is acted upon and prevents the reinforcing element from deforming beyond a certain extent. Depending on the choice of the core, a deformation of the reinforcement element can be prevented to a relatively large extent. When the production process has been completed, i.e. the temperature and pressure have been reduced, the flake with the reinforcement element can be removed from the mold and then the core can also be removed. Carbon fibers are preferably used as fibers. The use of glass fibers or other high tensile strength fibers is also possible. The plastic used is preferably a thermoplastic plastic, in particular polyamide, for example PA6. This applies both to the arrangement of fibers and plastic and to the reinforcing element.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass man einen Kern ver wendet, der eine Querschnittsform aufweist, die an einen freien Querschnitt angepasst ist, der sich nach dem Einlegen des Verstärkungselements in die Ausnehmung ergibt. Je genauer die Querschnittsform der Form an den freien Querschnitt angepasst ist, desto geringer ist eine mögliche Verformung. Die Übereinstimmung von Querschnittsform und freiem Querschnitt muss allerdings nicht genau sein. In a preferred embodiment, it is provided that a core is used which has a cross-sectional shape that is adapted to a free cross-section that results after the reinforcement element has been inserted into the recess. The more precisely the cross-sectional shape of the mold is adapted to the free cross-section, the lower the possible deformation. The However, the correspondence between the cross-sectional shape and the free cross-section does not have to be exact.

Vorzugsweise verwendet man einen Kern mit einem veränderlichen Volumen. In vielen Fällen werden Verstärkungselemente, auch als "Stringer" bezeichnet werden, verwendet, die als Halbzeug erhältlich sind. Derartige Stringer haben eine relativ große Toleranz, d.h. ihre Außenabmessungen unterscheiden sich merklich. Um auch bei relativ großen Unterschieden zwischen einzelnen Strin gern das Erzeugen der Bauteile gleichartig vornehmen zu können, wird ein Kern mit einem veränderlichen Volumen verwendet. Durch das veränderliche Volu men des Kerns kann man Toleranzen bei verschiedenen Stringern Rechnung tragen. Auch hierbei ist bevorzugt, dass man einen Kern verwendet, der eine Querschnittsform aufweist, die an einen freien Querschnitt angepasst ist, der sich nach dem Einlegen des Verstärkungselements in die Ausnehmung ergibt. Je genauer die Querschnittsform der Form an den freien Querschnitt angepasst ist, desto geringer ist eine mögliche Verformung. So kann es beispielsweise bevorzugt sein, dass die Querschnittsform einer verkleinerten Kopie des freien Querschnitts entspricht, wobei sich zwischen Querschnittsform und freiem Querschnitt ein umlaufender Abstand ausbildet, der bereichsweise Größen zwischen 0,05 mm und 0,65 mm aufweist. A core with a variable volume is preferably used. In many cases, reinforcement elements, also known as "stringers", are used, which are available as semi-finished products. Such stringers have a relatively large tolerance, i.e. their external dimensions differ noticeably. A core with a variable volume is used in order to be able to produce the components in the same way even with relatively large differences between individual strings. The variable volume of the core allows tolerances in different stringers to be taken into account. Here, too, it is preferred that a core is used which has a cross-sectional shape that is adapted to a free cross-section that results after the reinforcement element has been inserted into the recess. The more precisely the cross-sectional shape of the mold is adapted to the free cross-section, the lower the possible deformation. For example, it can be preferred that the cross-sectional shape corresponds to a reduced copy of the free cross-section, with a circumferential distance being formed between the cross-sectional shape and the free cross-section which has sizes between 0.05 mm and 0.65 mm in some areas.

Hierbei ist bevorzugt, dass man als Kern einen Körper mit einem Hohlraum verwendet, den man mit Druck beaufschlagt. Der Körper erstreckt sich parallel zu dem Verstärkungselement und hat dementsprechend eine gewisse Länge. Der Einfachheit halber wird ein derartiger Körper im Folgenden als "Schlauch" bezeichnet. Wenn man den Schlauch mit Druck beaufschlagt, kann er das Ver stärkungselement in der Ausnehmung unterstützen, so dass bei der Beauf schlagung der Anordnung aus Fasern und Kunststoff mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur eine Verformung des Verstärkungselements weitgehend auszuschließen ist. Vorzugsweise verwendet man einen Körper, der zumindest entlang seines Umfangs dehnbar ist. Der Körper kann also einen Querschnitt haben, der etwas kleiner ist als der freie Querschnitt. Wenn der Körper dann mit Druck beauf schlagt wird, dehnt er sich aus oder expandiert solange, bis er das Verstär kungselement mit Druck beaufschlagen kann. Dazu kann es bevorzugt sein, dass der Körper um etwa 0,2 % bis etwa 2,2%, insbesondere reversibel, ge dehnt wird. It is preferred here that the core used is a body with a cavity to which pressure is applied. The body extends parallel to the reinforcement element and accordingly has a certain length. For the sake of simplicity, such a body is referred to below as a “hose”. If the hose is pressurized, it can support the reinforcing element in the recess so that deformation of the reinforcing element can largely be ruled out when the arrangement of fibers and plastic is subjected to increased pressure and temperature. A body is preferably used which is expandable at least along its circumference. The body can therefore have a cross section that is slightly smaller than the free cross section. When the body is then put under pressure, it expands or expands until it can pressurize the reinforcing element. For this purpose it can be preferred that the body is stretched by approximately 0.2% to approximately 2.2%, in particular reversibly.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass man einen Körper ver wendet, der vor der Druckbeaufschlagung mindestens eine Falte aufweist, die sich entlang der Längserstreckung des Körpers erstreckt, was beispielsweise aber auch einen spiralförmigen Umlauf umfassen kann. Die Falte erlaubt dann eine Ausdehnung des Körpers über seine Dehnbarkeit hinaus oder, wenn der Körper selbst nicht dehnbar ist, erlaubt die Falte überhaupt eine Ausdehnung. Damit kann man sicherstellen, dass sich der Körper oder Schlauch an die In nenseite der Ausnehmung und an das Verstärkungselement anlegt und das Verstärkungselement mit Druck beaufschlagt. Alternatively or in addition, it can be provided that a body is used which, before the application of pressure, has at least one fold which extends along the longitudinal extent of the body, but which, for example, can also include a spiral-shaped circumference. The fold then allows the body to expand beyond its extensibility or, if the body itself is not expandable, the fold allows expansion at all. This can be used to ensure that the body or hose rests against the inner side of the recess and against the reinforcement element and pressurizes the reinforcement element.

Bevorzugterweise verwendet man einen Körper, der durch ein Innenhochdruck- Umformverfahren hergestellt ist. Bei einem Innenhochdruck-Umformverfahren wird der Körper in eine Form eingelegt, die später die Außenform des Körpers definiert. Durch eine Beaufschlagung des Hohlraums mit Druck wird der Körper dann expandiert und erhält die gewünschte Außenform. It is preferable to use a body which is produced by an internal high pressure forming process. In a hydroforming process, the body is placed in a mold that later defines the outer shape of the body. By applying pressure to the cavity, the body is then expanded and given the desired external shape.

Bevorzugterweise verwendet man einen Kern aus einem Metall. Ein Metall ist gegenüber einer erhöhten Temperatur widerstandsfähig und in der Regel auch druckstabil. Sofern der Kern aus Metall innerhalb des Pressvorgangs, also während der Zeit in dem man die Anordnung aus Fasern und Kunststoff mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt, gedehnt werden soll, ist es bevorzugt, den innerhalb der Form und den (entsprechend) innerhalb des Hohlraums wirkenden Druck, sowie die Wandstärken des Körpers und dessen notwendige Dehnung derart aufeinander abstimmt, dass der Kern im Hook^'schen Bereich verformt wird. A core made of a metal is preferably used. A metal is resistant to an increased temperature and is usually also pressure-resistant. If the core made of metal is to be stretched within the pressing process, i.e. during the time in which the arrangement made of fibers and plastic is subjected to increased pressure and temperature, it is preferred that the one within the mold and (correspondingly) within the cavity acting pressure, as well as the wall thickness of the body and its necessary expansion is coordinated in such a way that the core is ^{deformed in Hook's} area.

Alternativ dazu kann man einen Kern aus einem Kunststoff verwenden, dessen Schmelztemperatur größer ist als die erhöhte Temperatur. Ein Kunststoff hat den Vorteil, dass er in der Regel leichter formbar ist und somit leichter an die Form des freien Querschnitts angepasst werden kann. Alternatively, you can use a core made of a plastic, the melting temperature of which is greater than the elevated temperature. A plastic has the advantage that it is generally easier to shape and can therefore be more easily adapted to the shape of the free cross section.

Vorzugsweise ordnet man eine Stützleiste zwischen dem Kern und der Anord nung aus Fasern und Kunststoff an. Die Stützleiste kann unverformbar sein. Man kann eine Stützleiste verwenden, die an eine Geometrie angepasst ist, die sich im Bereich der Verbindung von Anordnung aus Fasern und Kunststoff und Verstärkungselement ergibt. H ier entsteht vielfach ein Zwickel. Eine Stärkung bzw. eine Abstützung des Zwickels wirkt einer Delaminierung entgegen, insbe sondere wenn die Anordnung aus Fasern und Kunststoff im unverpressten Zustand mehrere einzelnen Lagen umfasst, also beispielsweise aus übereinan der angeordneten Prepregs oder Organoblechen gebildet ist. A support strip is preferably arranged between the core and the arrangement made of fibers and plastic. The support bar can be non-deformable. A support strip can be used which is adapted to a geometry which results in the area of the connection between the arrangement of fibers and plastic and the reinforcing element. A gore often arises here. A strengthening or a support of the gusset counteracts delamination, especially if the arrangement of fibers and plastic in the unpressed state comprises several individual layers, that is, for example, is formed from prepregs or organic sheets arranged on top of one another.

Dabei kann es bevorzugt sein, dass die Stützleiste als Spanneinrichtung ausge bildet ist. Die Stützleiste kann dabei mit dem Kern verbunden sein oder von dem Kern separat ausgebildet sein. Die Spanneinrichtung weist bevorzugt wenigs tens ein Federelement auf, was beispielsweise aus textilem Material aus einem hitzebeständigen Werkstoff ausgebildet ist oder alternativ einen mit einem hitz- beständigen Material ummantelten elastischen Kern umfasst. Das Vorsehen einer derartigen Stützleiste begünstigt die Sicherstellung einer gewünschten Druckverteilung im Bauteil-Erzeugungsprozess. Es ist selbstverständlich, dass die Vorrichtung mehrere Stützleisten auch mit Wirkung in unterschiedlichen Raumrichtungen umfassen kann. It can be preferred that the support strip is designed as a clamping device. The support strip can be connected to the core or formed separately from the core. The tensioning device preferably has at least one spring element, which is formed, for example, from a textile material made of a heat-resistant material or alternatively comprises an elastic core sheathed with a heat-resistant material. The provision of such a support strip favors ensuring a desired pressure distribution in the component production process. It goes without saying that the device can also comprise a plurality of support strips that act in different spatial directions.

Bevorzugterweise verwendet man einen Kern, der eine Ausformung aufweist, die in einen Zwickel zwischen dem Verstärkungselement und der Anordnung aus Fasern und Kunststoff hineinragt. Eine derartige Ausformung kann auch an einem Schlauch vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn er durch das oben genannte Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellt worden ist. Der Schlauch kann dann also positive und negative Radien an seinem Außenum fang aufweisen. A core is preferably used which has a shape which protrudes into a gusset between the reinforcing element and the arrangement of fibers and plastic. Such a formation can also be provided on a hose, in particular when it passes through the above called hydroforming has been produced. The hose can then have positive and negative radii on its outer circumference.

Für die Durchführung eines derartigen Verfahrens kann man beispielsweise eine Form verwenden, in die man Prepregs einlegt. Als Prepregs kann man bei spielsweise unidirektionale Prepregs verwenden, also Prepregs, bei denen Kohlefasern oder andere Verstärkungsfasern, wie beispielsweise Glas- oder Kohlefasern, alle in der gleichen Richtung verlaufen. Alternativ dazu kann man auch Prepregs verwenden, bei denen Verstärkungsfasern in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sind, wobei vorzugsweise für jede Richtung eine eigene Faserlage vorgesehen ist. Um Verstärkungsfasern in unterschiedlichen Richtun gen anzuordnen, kann man auch mehrere unidirektionale Prepregs übereinan der anordnen und durch die Ausrichtung der Prepregs eine entsprechende Richtung der Verstärkungsfasern vorgeben. A mold in which prepregs are placed can, for example, be used to carry out such a process. Unidirectional prepregs can be used as prepregs, for example, prepregs in which carbon fibers or other reinforcing fibers, such as glass or carbon fibers, all run in the same direction. As an alternative to this, prepregs can also be used in which reinforcing fibers are arranged in different directions, with a separate fiber layer preferably being provided for each direction. In order to arrange reinforcing fibers in different directions, you can also arrange several unidirectional prepregs one above the other and specify a corresponding direction for the reinforcing fibers by aligning the prepregs.

Die Verstärkungsfasern sind bei einem Prepreg mit einem Kunststoff vorimpräg niert. H ierbei verwendet man vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, beispielsweise PA6. The reinforcing fibers are pre-impregnated with a plastic in a prepreg. A thermoplastic material, in particular polyamide, for example PA6, is preferably used here.

Für das Aufbringen der erhöhten Temperatur und des erhöhten Drucks verwen det man beispielsweise eine Membran, die einen Öldruckraum begrenzt. In den Öldruckraum kann man dann beispielsweise Öl mit erhöhter Temperatur, bei spielsweise in einem Bereich von 330° C bis 410° C, einspeisen. Man kann das Öl auch beispielsweise dazu verwenden, die Temperatur nach dem Aufheizen wieder abzusenken, indem man beispielsweise die Temperatur des Öls auf einen Temperaturbereich von beispielsweise 20° bis 40° C, insbesondere 30° C abkühlt. To apply the increased temperature and pressure, a membrane is used, for example, which delimits an oil pressure chamber. For example, oil at an elevated temperature, for example in a range from 330 ° C. to 410 ° C., can then be fed into the oil pressure chamber. The oil can also be used, for example, to lower the temperature again after heating, for example by cooling the temperature of the oil to a temperature range of 20 ° to 40 ° C., in particular 30 ° C., for example.

Das Einlegen der Prepregs kann man beispielsweise mit Hilfe von Tape-Layern vornehmen. Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein verformbarer Kern in der Ausnehmung angeordnet ist. The prepregs can be inserted, for example, with the help of tape layers. In the case of a device of the type mentioned at the outset, the object is achieved in that a deformable core is arranged in the recess.

Man kann nun bei der Beaufschlagung der Anordnung aus Fasern und Kunst stoff das Verstärkungselement durch den Kern stützen und so verhindern, dass sich das Verstärkungselement über ein gewisses Maß hinaus verformt. Der Kern kann dabei vorzugsweise elastisch verformbar sein, d.h. er kann nach der Beaufschlagung der Anordnung aus Fasern und Kunststoff, bei der er sich verformt oder bei der er verformt wird, wieder seine ursprüngliche Form anneh men. You can now support the reinforcing element by the core when the arrangement of fibers and plastic is applied, thus preventing the reinforcing element from deforming beyond a certain extent. The core can preferably be elastically deformable, i.e. it can take on its original shape again after the action of the arrangement of fibers and plastic, in which it is deformed or in which it is deformed.

Vorzugsweise ist der Kern zu mindestens 80 % aus einem Metall gebildet. Ein Metall widersteht der hohen Temperatur und ist in der Regel auch ausreichend druckbeständig. Preferably, at least 80% of the core is formed from a metal. A metal withstands the high temperature and is usually sufficiently pressure-resistant.

Vorzugsweise ist der Kern expandierbar. Bei der Beaufschlagung der Anord nung aus Fasern und Kunststoff mit erhöhtem Druck kann der Kern expandiert werden, also sein Volumen etwas vergrößern, um auch die sonst nicht beauf schlagte Seite des Verstärkungselements wiederum mit Druck zu beaufschla gen. Das Verstärkungselement wird dann ebenfalls von mehreren oder sogar von allen Seiten mit erhöhtem Druck beaufschlagt, wobei der Druck nicht unbe dingt auf allen Seiten gleich sein muss. Wichtig ist, dass im gesamten Grenzbe reich zwischen Form, Kern und (dazwischen angeordneten) zu erzeugendem Bauteil der Aufbau und die Aufrechterhaltung wirksamen Drucks ermöglicht ist. The core is preferably expandable. When the arrangement made of fibers and plastic is subjected to increased pressure, the core can be expanded, i.e. its volume increased somewhat, in order to also apply pressure to the otherwise unloaded side of the reinforcing element. The reinforcing element is then also of several or even subjected to increased pressure from all sides, whereby the pressure does not necessarily have to be the same on all sides. It is important that the build-up and maintenance of effective pressure is made possible in the entire border area between the mold, core and component to be produced (arranged in between).

H ierbei ist bevorzugt, dass der Kern einen Flohlraum aufweist, der durch eine Druckbeaufschlagungseinrichtung mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. Als Druckmedium kommt beispielsweise eine Flüssigkeit, wie Öl, in Betracht. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein inkompressibles Druckmedium. It is preferred here that the core has a flea space to which a pressure medium can be applied by a pressure application device. A liquid such as oil can be used as the pressure medium, for example. It is preferably an incompressible pressure medium.

Auch ist von Vorteil, wenn der Kern in der Ausnehmung beweglich ist und einen Druckanschluss aufweist. Man kann dann den Kern gemeinsam mit dem Halb zeug des Verstärkungselements in die Form einlegen und danach über den Druckanschluss eine Verbindung des Hohlraums mit der Druckbeaufschla gungseinrichtung hersteilen. Die Handhabung des Kerns wird dadurch flexibel. Man kann auch unterschiedliche Kerne, beispielsweise mit unterschiedlichen Querschnittsformen, verwenden, also einen austauschbaren Kern vorsehen. It is also advantageous if the core is movable in the recess and has a pressure connection. You can then insert the core together with the semi-finished product of the reinforcing element in the mold and then over the Pressure connection establish a connection between the cavity and the pressurization device. This makes handling of the core flexible. You can also use different cores, for example with different cross-sectional shapes, that is to say provide an exchangeable core.

Zudem kann es bevorzugt sein, wenn die Vorrichtung eine Handhabungseinrich tung zur Bewegung des Kerns aufweist. Dies kann dann besonders vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtung zur Erzeugung besonders großer Bauteile, bei spielsweise mit Längen von 10 Metern bis 30 Metern, ausgelegt ist. Der Kern muss dann nicht unbedingt mit bei Bildung der Anordnung aus Fasern und Kunststoff mit in die Form „eingelegt“ werden, sondern kann auch anschließend in den einen freien Querschnitt „eingeschoben“ werden. Ist der Kern beispiels weise expandierbar gestaltet und weist dabei geringe Wandstärken auf, ist es vorteilhaft, wenn die Handhabungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie auf den Hohlraum einwirken kann. Dazu kann sie ein Stabilisierungselement, wie eine Stange umfassen. Alternativ dazu kann es vorteilhaft sein, wenn die Handhabungsvorrichtung eine Steuereinrichtung umfasst oder mit einer Steuer einrichtung in Wirkverbindung steht, mittels der ein im Hohlraum des Kerns wirkender Druck derart steuerbar ist, dass die Form des Kerns während des Einbringens („Einschiebens“) stabil haltbar ist. In addition, it can be preferred if the device has a handling device for moving the core. This can be particularly advantageous if the device is designed to produce particularly large components, for example with lengths of 10 meters to 30 meters. The core then does not necessarily have to be “inserted” into the mold when the arrangement of fibers and plastic is formed, but can also be “pushed” into the one free cross section afterwards. If, for example, the core is designed to be expandable and has small wall thicknesses, it is advantageous if the handling device is designed in such a way that it can act on the cavity. For this purpose, it can comprise a stabilizing element such as a rod. Alternatively, it can be advantageous if the handling device comprises a control device or is in operative connection with a control device, by means of which a pressure acting in the cavity of the core can be controlled in such a way that the shape of the core remains stable during introduction (“pushing in”) is.

Vorzugsweise weist die Druckbeaufschlagungseinrichtung eine Temperierein richtung für das Druckmedium auf. Wenn das Druckmedium eine erhöhte Tem peratur erhält, dann wird auch das Verstärkungselement mit erhöhter Tempera tur beaufschlagt. Dies kann man vorteilhafterweise dazu nutzen, den Kunststoff des Verstärkungselements mit aufzuschmelzen, um beispielsweise die Ferti gungszeiten kurz zu halten. Die Wärmeübertragung vom Kern auf das Verstär kungselement erfolgt schneller als eine Wärmeübertragung von Seiten der Anlagefläche her. The pressure application device preferably has a temperature control device for the pressure medium. If the pressure medium receives an increased temperature, the reinforcing element is also subjected to an increased temperature. This can advantageously be used to melt the plastic of the reinforcing element with, for example, to keep the production times short. The heat transfer from the core to the reinforcement element takes place faster than heat transfer from the contact surface.

Vorzugsweise weist die Presskrafterzeugungseinrichtung einen Druckraum auf, der auf seiner der Anlagefläche gegenüberliegenden Seite durch eine Membran begrenzt ist, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die einen Druck im Hohlraum und einen Druck im Druckraum aufeinander abstimmt. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass man für den Hohlraum und den Druck raum das gleiche Druckmedium verwendet, beispielsweise Öl oder eine andere Flüssigkeit. Die Drücke im Hohlraum und im Druckraum müssen nicht unbedingt gleich sein. Sie können beispielsweise auch auf ein vorbestimmtes Verhältnis zueinander eingestellt werden. Dabei können sich im Druckraum und im Hohl raum bevorzugt Drücke im Bereich zwischen etwa 1 ,5 bar und 50 bar, ganz bevorzugt zwischen etwa 2 bar und 30 bar ausbilden. The pressing force generating device preferably has a pressure chamber which is formed on its side opposite the contact surface through a membrane is limited, wherein a control device is provided which coordinates a pressure in the cavity and a pressure in the pressure chamber. This can be achieved, for example, by using the same pressure medium for the cavity and the pressure space, for example oil or another liquid. The pressures in the cavity and in the pressure chamber do not necessarily have to be the same. For example, they can also be set to a predetermined relationship to one another. In this case, pressures in the range between about 1.5 bar and 50 bar, very preferably between about 2 bar and 30 bar, can develop in the pressure space and in the cavity.

Vorzugsweise weist mindestens ein den Hohlraum begrenzender Wandabschnitt eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,65 mm auf. Dies ist zwar eine relativ geringe Wandstärke. Sie erlaubt aber eine ausreichende Verformung des Kerns, um den Kern zu expandieren. Die bei der Expansion auftretende Volumenver größerung kann relativ klein sein. Sie liegt im Bereich von 0,2 % bis 2,2 %. At least one wall section delimiting the cavity preferably has a thickness in the range from 0.05 mm to 0.65 mm. Although this is a relatively small wall thickness. However, it allows sufficient deformation of the core to expand the core. The increase in volume that occurs during expansion can be relatively small. It is in the range from 0.2% to 2.2%.

Dabei kann fallweise bevorzugt sein, wenn ein erster, den Hohlraum begren zender Wandabschnitt und ein zweiter den Hohlraum begrenzender Wandab schnitt in ihrer Dicke unterschiedlich ausgebildet sind. Dabei fällt die Dicke wenigstens eines Wandabschnitts in den Bereich von 0,05 mm bis 0,65 mm. Dabei sollte die Wandstärke des Kerns in Richtung eines Verstärkungselemen tes stärker sein als in Richtung der Form. In this case, it may be preferred in some cases if a first wall section delimiting the cavity and a second wall section delimiting the cavity are configured differently in terms of their thickness. The thickness of at least one wall section falls in the range from 0.05 mm to 0.65 mm. The wall thickness of the core should be stronger in the direction of a reinforcement element than in the direction of the shape.

Der Kern kann einen Hohlraum oder mehrere, voneinander separierte Hohlräu me umfassen. Sofern mehrere voneinander separierte Hohlräume ausgebildet sind, können die Hohlräume mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt wer den. Am Kern ist dann abschnittsweise eine unterschiedlich starke Expansion einstellbar. Auch ist es denkbar, dass eine gleich starke Expansion verschiede ner Abschnitte des Kerns einstellbar ist, auch wenn die verschiedenen Abschnit te unterschiedliche Dicken der die ihnen zugehörigen Hohlräume begrenzenden Wandabschnitte aufweisen. io The core can comprise a cavity or a plurality of cavities separated from one another. If several separate cavities are formed, the cavities can be subjected to different pressures. Expansion of different strengths can then be set on the core in sections. It is also conceivable that an equally strong expansion of different sections of the core can be set, even if the different sections have different thicknesses of the wall sections delimiting the cavities belonging to them. ok

Vorzugsweise weist der Kern einen nach außen vorstehenden Vorsprung auf. In manchen Fällen ergibt sich bei der Anlage des Halbzeugs des Verstärkungs elements an die Anordnung aus Fasern und Kunststoff ein Zwickel, in den der Vorsprung eintreten kann, um das Verstärkungselement auch hier abzustützen. Eine Stärkung bzw. eine Abstützung des Zwickels wirkt einer Delaminierung entgegen, insbesondere wenn die Anordnung aus Fasern und Kunststoff im unverpressten Zustand mehrere einzelnen Lagen umfasst, also beispielsweise aus übereinander angeordneten Prepregs oder Orangoblechen gebildet ist.The core preferably has an outwardly protruding projection. In some cases, when the semi-finished product of the reinforcement element is in contact with the arrangement of fibers and plastic, a gusset into which the projection can enter to support the reinforcement element here as well. Strengthening or supporting the gusset counteracts delamination, in particular if the arrangement of fibers and plastic comprises several individual layers in the unpressed state, that is, for example, is formed from prepregs or orange sheets arranged one above the other.

Der Schlauch kann dann also positive und negative Radien an seinem Außen umfang aufweisen. Wichtig ist, wie bereits erwähnt, dass im gesamten Grenzbe reich zwischen Form, Kern und (dazwischen angeordneten) zu erzeugendem Bauteil der Aufbau und die Aufrechterhaltung wirksamen Drucks ermöglicht ist. The hose can then have positive and negative radii on its outer circumference. As already mentioned, it is important that the build-up and maintenance of effective pressure is made possible in the entire border area between the mold, core and component to be produced (located in between).

Auch ist von Vorteil, wenn der Kern eine unverformbare Stützleiste aufweist.It is also advantageous if the core has a non-deformable support strip.

Dies bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Stützleiste bei einer Druck beaufschlagung mit dem Druck im Druckraum oder im Hohlraum und bei einer Temperatur, mit der die Anordnung aus Fasern und Kunststoff beaufschlagt wird, sich um weniger als 0,05 % verformt. In this context, this means that the support strip is deformed by less than 0.05% when pressure is applied to the pressure in the pressure space or in the cavity and at a temperature with which the arrangement of fibers and plastic is applied.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispie len in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen: The invention is described below with reference to preferred Ausführungsbeispie len in conjunction with the drawing. Show here:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kerns, 1 shows a first embodiment of a core,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Kerns, 2 shows a second embodiment of a core,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Kerns mit Stützleiste, 3 shows a third embodiment of a core with a support strip,

Fig. 4 eine zweite Form eines Verstärkungselements mit einer vierten Form eines Kerns, Fig. 5 die zweite Ausführungsform des Verstärkungselements mit einer fünften Form eines Kerns und 4 shows a second form of a reinforcing element with a fourth form of a core, 5 shows the second embodiment of the reinforcement element with a fifth shape of a core and

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Vorgehenswei se beim Einführen und Entnehmen des Kerns. Fig. 6 is a schematic illustration to explain the procedure se when inserting and removing the core.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Form 1, in die man eine Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff einlegt und diese Anordnung dann mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt. Dies ist durch Pfeile 3 angedeutet. 1 shows schematically a mold 1 into which an arrangement 2 made of fibers and plastic is placed and this arrangement is then subjected to increased pressure and temperature. This is indicated by arrows 3.

Bei der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um ein oder mehrere Prepregs, d.h. Fasern aus Kohlenstoff (Kohlefasern) oder anderen hochzugfesten Fasern, die mit einem Kunststoff, vorzugsweise einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, z.B. PA6 versehen sind. Die Fasern können unidirektional angeordnet sein, also alle in die gleiche Rich tung verlaufen. Es ist aber auch möglich, Prepregs zu verwenden, bei denen mehrere Faserschichten vorhanden sind, deren Fasern in unterschiedliche Richtungen verlaufen. Man kann auch unidirektionale Prepregs verwenden, also Prepregs, bei denen alle Fasern in die gleiche Richtung verlaufen, und die meh reren Prepregs in unterschiedlichen Richtungen in der Form 1 anordnen. Die Faserrichtung richtet sich nach der später gewünschten Belastbarkeit des Bau teils. Beispielsweise kann man aus dem Bauteil einen Rumpf oder eine Kabine eines Land-, Wasser- oder Luftfahrzeugs hersteilen. The arrangement 2 of fibers and plastic is preferably one or more prepregs, i.e. fibers made of carbon (carbon fibers) or other high tensile strength fibers, which are provided with a plastic, preferably a thermoplastic, in particular polyamide, e.g. PA6. The fibers can be arranged unidirectionally, so they all run in the same direction. But it is also possible to use prepregs in which there are several fiber layers, the fibers of which run in different directions. You can also use unidirectional prepregs, i.e. prepregs in which all fibers run in the same direction, and arrange the meh eral prepregs in different directions in the mold 1. The grain direction depends on the later desired load capacity of the construction part. For example, the component can be used to manufacture a fuselage or a cabin of a land, water or aircraft.

Die Form 1 weist eine Anlagefläche 1a auf, an der die Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff angelegt wird. In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, die Anlagefläche 1a in Schwerkraftrichtung unterhalb der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff anzuordnen. Die Anlagefläche 1a weist eine Ausnehmung 1b auf, in der ein Verstärkungselement 4 angeordnet ist. Ein derartiges Verstär kungselement 4 wird auch als "Stringer" bezeichnet. Im vorliegenden Fall der Fig. 1 ist das Verstärkungselement Z-förmig. Die Beaufschlagung der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur erfolgt zweckmäßigerweise über eine Membran 8, die einen Druckraum (nicht näher dargestellt) begrenzt, in den ein Druckme dium, beispielsweise Öl, mit einem erhöhten Druck und einer erhöhten Tempe ratur eingespeist werden kann. Die Membran 8 ist auf der der Anlagefläche 1a gegenüberliegenden Seite der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff ange ordnet. Die Membran 8 ist nur in Fig. 1 dargestellt, kann bei den anderen Aus führungsformen aber ebenfalls vorhanden sein. The mold 1 has a contact surface 1a on which the arrangement 2 made of fibers and plastic is applied. In many cases it will be expedient to arrange the contact surface 1a in the direction of gravity below the arrangement 2 made of fibers and plastic. The contact surface 1a has a recess 1b in which a reinforcing element 4 is arranged. Such a reinforcing element 4 is also referred to as a "stringer". In the present case of FIG. 1, the reinforcing element is Z-shaped. The application of the arrangement 2 made of fibers and plastic with increased pressure and temperature is expediently carried out via a membrane 8 which delimits a pressure chamber (not shown in detail) in which a pressure medium, such as oil, temperature at an increased pressure and an increased temperature can be fed. The membrane 8 is arranged on the opposite side of the assembly 2 made of fibers and plastic on the contact surface 1a. The membrane 8 is only shown in Fig. 1, but can also be present in the other embodiments.

Das Verstärkungselement 4 weist einen ersten Schenkel 5 auf, der an der An ordnung 2 aus Fasern und Kunststoff anliegt. Die Erläuterung zu vereinfachen, wird diese Anordnung 2 kurz als "Flaut 2a" bezeichnet. Das Verstärkungsele ment 4 weist einen Steg 6 auf, der sich senkrecht zur Flaut 2a erstreckt. Am von der Flaut 2a abgewandten Ende des Steges 6 ist ein weiterer Schenkel 7 ange ordnet. Die Ausnehmung in der Form 1 hat eine Tiefe, die dem Abstand der jeweils äußeren Seiten der Schenkel 5, 7 entspricht. Die Ausnehmung 1a weist Vertiefungen 9, 10 auf, die an die Schenkel 5, 7 angepasst sind. The reinforcing element 4 has a first leg 5 which rests against the order 2 made of fibers and plastic. To simplify the explanation, this arrangement 2 is briefly referred to as "Flaut 2a". The reinforcement element 4 has a web 6 which extends perpendicular to the flake 2a. At the end of the web 6 facing away from the Flaut 2a, another leg 7 is arranged. The recess in the mold 1 has a depth which corresponds to the distance between the respective outer sides of the legs 5, 7. The recess 1 a has depressions 9, 10 which are adapted to the legs 5, 7.

Wenn nun die Flaut 2a mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beauf schlagt wird, dann wird auch das Verstärkungselement 4 erhitzt, was dazu führen kann, dass es nicht mehr formstabil bleibt, sondern fließfähig wird. Um eine Verformung zu vermeiden, ist ein Kern 11 mit einem Flohlraum 12 vorgese hen, der mit einem Druck p beaufschlagt werden kann. Die Druckbeaufschla gung erfolgt zweckmäßigerweise von einem Ende 13 des Kerns 11 her, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. If the flood 2a is now subjected to increased pressure and increased temperature, then the reinforcing element 4 is also heated, which can lead to the fact that it no longer remains dimensionally stable, but rather becomes flowable. In order to avoid deformation, a core 11 is provided with a flea space 12 to which a pressure p can be applied. The pressure is expediently applied from one end 13 of the core 11, as shown in FIG.

Vor einer Beaufschlagung des Flohlraums 12 mit Druck befindet sich eine Wand 14 des Kerns mehr oder weniger unkontrolliert in der Ausnehmung 1a, d.h. Sie hat keine definierte Position. Wenn der Flohlraum 12 allerdings mit Druck p beaufschlagt worden ist, dann legt sich die Wand an das Verstärkungselement 4 an, wie dies mit dem Bezugszeichen 14a dargestellt ist. Der Kern 11 hat also ein veränderliches Volumen. Damit ist es möglich, die gleiche Verfahrensweise zu verwenden, auch wenn Verstärkungselemente 4 verwendet werden, die sich voneinander unterscheiden. Hier gibt es durchaus Bautoleranzen im Bereich von 5 bis 10 %. Before pressure is applied to the flea space 12, a wall 14 of the core is more or less uncontrolled in the recess 1a, ie it does not have a defined position. However, if the flea space 12 has been subjected to pressure p, then the wall rests against the reinforcing element 4, as shown with the reference symbol 14a. The core 11 thus has a variable volume. It is thus possible to use the same procedure even if reinforcing elements 4 are used which differ from one another. There are construction tolerances in the range of 5 to 10%.

Der Kern 11 ist hier als "Schlauch" ausgebildet, also als Körper mit Hohlraum 12, der zumindest in Umfangsrichtung dehnbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine nicht näher dargestellte Falte vorgesehen sein, die sich entlang der Längserstreckung des Körpers erstreckt. Der Kern 11 kann aus einem dün nen Metall gebildet sein, das in gewissem Maße entsprechend dem Hook'schen Gesetz elastisch dehnbar ist. Ein derartiger Schlauch kann durch ein Innen- hochdruck-Umformverfahren hergestellt werden. "Elastisch" heißt im vorliegen den Fall, dass sich das Volumen des Kerns bei Beaufschlagung mit Druck ver größert und wieder verkleinert, wenn der Druck p abgesenkt wird. The core 11 is designed here as a "tube", that is to say as a body with a cavity 12 which is expandable at least in the circumferential direction. As an alternative or in addition, a fold (not shown in more detail) can also be provided, which extends along the longitudinal extent of the body. The core 11 can be formed from a thin metal which is elastically extensible to a certain extent in accordance with Hook's law. Such a hose can be produced by an internal high-pressure forming process. In the present case, "elastic" means that the volume of the core increases when pressure is applied and decreases again when the pressure p is reduced.

In einem Bereich 15 weist das Verstärkungselement 4 einen Vorsprung 16 auf, der in einen Zwickel zwischen der Wand 14a und der Haut 2a hineinragt. Bei einem derartigen Verstärkungselement 4 kann man erreichen, dass das Ver stärkungselement 4 durch den Kern 11 vollflächig mit Druck beaufschlagt wird. Allerdings ist ein derartiges Verstärkungselement 4 mit Ausformung 16 nur mit einem gewissen Aufwand herzustellen und damit entsprechend teuer. In a region 15, the reinforcing element 4 has a projection 16 which protrudes into a gusset between the wall 14a and the skin 2a. With such a reinforcing element 4 it can be achieved that the reinforcing element 4 is subjected to pressure over the entire surface by the core 11. However, such a reinforcing element 4 with a recess 16 can only be produced with a certain amount of effort and is therefore correspondingly expensive.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind. Fig. 2 shows an alternative embodiment, in which the same and functionally identical elements have been provided with the same reference numerals.

In diesem Fall weist der Kern 11 im Bereich 15 eine Ausformung 17 auf, die in den Zwickel zwischen dem Verstärkungselement 4 und der Haut 2a hineinragt. Ansonsten ist die Vorgehensweise gleich. Der Schlauch mit seinem Hohlraum 12 wird gemeinsam mit dem Verstärkungselement 4 in die Ausnehmung 8 der Form 1 eingelegt. Danach wird die Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff in die Form eingelegt, um später die Haut 2a zu bilden und die Haut 2a wird mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt. Gleichzeitig wird der Hohlraum 12 mit dem Druck p beaufschlagt, so dass das Verstärkungselement 4 abgestützt ist und sich praktisch nicht verformen kann. In this case, the core 11 has a recess 17 in the area 15, which protrudes into the gusset between the reinforcing element 4 and the skin 2a. Otherwise the procedure is the same. The tube with its cavity 12 is inserted into the recess 8 of the mold 1 together with the reinforcing element 4. The arrangement 2 of fibers and plastic is then placed in the mold in order to later form the skin 2a, and the skin 2a is subjected to increased pressure and temperature. At the same time the Cavity 12 is subjected to the pressure p, so that the reinforcement element 4 is supported and practically cannot deform.

Fig. 3 zeigt eine dritte Variante, bei der gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hier ist zwischen dem Kern 11 und der Haut 2a eine Stützleiste 18 angeordnet. Die Stützleiste 18 kann unver formbar ausgebildet sein. Sie weist eine Ausformung 19 auf, die in den Zwickel zwischen dem Verstärkungselement 4 und der Haut 2a hineinragt. Fig. 3 shows a third variant, in which the same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals. Here a support strip 18 is arranged between the core 11 and the skin 2a. The support strip 18 can not be designed to be malleable. It has a recess 19 which protrudes into the gusset between the reinforcing element 4 and the skin 2a.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Z-förmiges Verstärkungselement 4 dargestellt. Die Fig. 4 und 5 zeigen ein W-förmiges Verstärkungselement 4, das gemeinsam mit der Haut 2a einen Hohlraum umschließt, in dem der Kern 11 angeordnet ist. Auch hier weist der Kern 11 wieder einen Hohlraum 12 auf, der mit einem Druck p beaufschlagt werden kann, um beim Heizen und Pressen der Haut 2a eine Verformung des Verstärkungselements 4 zu verhindern. In FIGS. 1 to 3, a Z-shaped reinforcing element 4 is shown. 4 and 5 show a W-shaped reinforcing element 4 which, together with the skin 2a, encloses a cavity in which the core 11 is arranged. Here too, the core 11 again has a cavity 12 to which a pressure p can be applied in order to prevent deformation of the reinforcing element 4 when the skin 2a is heated and pressed.

Fig. 4b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs 15 aus Fig. 4a. Man kann erkennen, dass das Verstärkungselement 4 mit einer Ausformung verse hen ist, die in einen Zwickel zwischen dem Kern 11 und der Haut 2a hineinragt. FIG. 4b shows an enlarged section of the area 15 from FIG. 4a. It can be seen that the reinforcing element 4 is provided with a formation which protrudes into a gusset between the core 11 and the skin 2a.

Fig. 5b zeigt eine Vergrößerung des Bereichs 15 aus Fig. 5a. Man kann hier erkennen, dass der Kern 11 eine Ausformung 17 aufweist, die in den Zwickel zwischen dem Verstärkungselement 4 und der Haut 2a hineinragt. FIG. 5b shows an enlargement of the area 15 from FIG. 5a. It can be seen here that the core 11 has a recess 17 which protrudes into the gusset between the reinforcing element 4 and the skin 2a.

Da es bei den Ausgestaltungen nach Fig. 4 und 5 jeweils zwei Berührungsberei che zwischen einem Verstärkungselement 4 und der Haut 2a gibt, kann der jeweils andere Berührungsbereich entsprechend ausgebildet sein. Since there are two areas of contact between a reinforcing element 4 and the skin 2a in the configurations according to FIGS. 4 and 5, the respective other area of contact can be designed accordingly.

Fig. 6 zeigt schematisch die Vorgehensweise, wie man den Kern 11 in das Verstärkungselement einführt. Hierzu ist beispielsweise ein Handhabungsstab 19 vorgesehen, der zusammen mit dem Kern 11 in den Hohlraum 12 eingeführt wird. Der Handhabungsstab 19 kann dann aus dem Kern 11 herausgezogen werden. Der Kern 11 weist am Ende 13 einen Gewindeanschluss 14 auf, so dass er druckdicht mit einer Druckquelle verbunden werden kann, sobald er vollständig in das Verstärkungselement 4 eingeführt worden ist. An diesem Ende kann dann der Druck p aufgebracht werden. 6 shows schematically the procedure for introducing the core 11 into the reinforcing element. For this purpose, a handling rod 19 is provided, for example, which is inserted into the cavity 12 together with the core 11. The handling rod 19 can then be pulled out of the core 11 become. The core 11 has a threaded connection 14 at the end 13, so that it can be connected to a pressure source in a pressure-tight manner as soon as it has been completely inserted into the reinforcement element 4. The pressure p can then be applied to this end.

Nach Beendigung des Herstellungsvorgangs, also wenn die Temperatur und der Druck abgesenkt worden ist und das Bauteil aus der Form 1 entnommen worden ist, kann man den Kern 11 herausziehen. After completion of the manufacturing process, that is to say when the temperature and the pressure have been lowered and the component has been removed from the mold 1, the core 11 can be pulled out.

Das Bauteil kann durchaus eine Länge von mehreren Metern aufweisen, bei spielsweise eine Länge im Bereich von 10 bis 15 m oder mehr. The component can definitely have a length of several meters, for example a length in the range from 10 to 15 m or more.

Die Beaufschlagung mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur erfolgt vor zugsweise über ein Öl, das in einen Öldruckraum eingeführt wird. Der Öldruck raum ist von der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff, also der Haut 2a, durch eine nicht näher dargestellte Membran getrennt. Das Öl kann eine Tem peratur im Bereich von 350° C bis 410° C haben, wenn die erhöhte Temperatur gewünscht ist. Nach dem Pressen, also nach der Druckbeaufschlagung, kann eine Absenkung der Temperatur auf etwa 30° C erfolgen. The application of increased pressure and increased temperature takes place preferably via an oil that is introduced into an oil pressure chamber. The oil pressure chamber is separated from the arrangement 2 made of fibers and plastic, ie the skin 2a, by a membrane, not shown in detail. The oil can have a temperature in the range of 350 ° C to 410 ° C if the elevated temperature is desired. After pressing, i.e. after the application of pressure, the temperature can be reduced to around 30 ° C.

Die oben genannten Prepregs können von Hand oder von Tape-Layern in die Form 1 eingelegt werden. Die Dicke der Haut 2a kann dadurch eingestellt wer den, dass man mehr oder weniger Prepregs verwendet. The above-mentioned prepregs can be inserted into Form 1 by hand or from tape layers. The thickness of the skin 2a can be adjusted by using more or less prepregs.

Die oben genannte Membran kann einen Rz-Wert von unter 0,1 pm haben, so dass sich eine extrem glatte Haut 2 ergibt. The membrane mentioned above can have an Rz value of less than 0.1 μm, so that an extremely smooth skin 2 results.

Die Druck- und die Temperaturkurve beim Beaufschlagen der Anordnung aus Fasern und Kunststoff in der Form 1 sollte möglichst parallel ansteigen und möglichst parallel wieder abklingen. Man kann nun die durch die Pfeile 3 symbolisierte Druck- und Temperaturbe aufschlagung der Anordnung 2 aus Fasern und Kunststoff mit der Druckbeauf schlagung des Hohlraums 12 durch eine nicht näher dargestellte gemeinsame Steuereinrichtung steuern. Beispielsweise kann man die Drücke in dem Hohl- raum 12 und in dem oben erwähnten Druckraum gleich groß machen oder man kann ein bestimmtes vorgegebenes Verhältnis zwischen diesen Drücken einstel len. So kann man beispielsweise dafür sorgen, dass der Druck im Druckraum immer um mindestens 5 % größer ist als der Druck im Hohlraum 12. The pressure and temperature curve when the arrangement of fibers and plastic in the mold 1 is applied should rise as parallel as possible and decrease again as parallel as possible. You can now control the pressure and Temperaturbe symbolized by the arrows 3 impact the arrangement 2 made of fibers and plastic with the Druckbeauf impact of the cavity 12 by a common control device, not shown. For example, the pressures in the cavity 12 and in the above-mentioned pressure chamber can be made the same, or a certain predetermined ratio between these pressures can be set. For example, it can be ensured that the pressure in the pressure space is always at least 5% greater than the pressure in the cavity 12.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines Bauteils, insbesondere eines Land-, Wasser oder Luftfahrzeugs oder eines Rotorblatts einer Windenergieanlage, bei dem man eine Anordnung (2) aus Fasern und Kunststoff in eine Form (1) einlegt und mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur (3) beaufschlagt, wobei man eine Form (1) verwendet, die mindestens eine Ausnehmung (8) auf weist, in der man ein Verstärkungselement (4) anordnet, dadurch gekenn zeichnet, dass man das Verstärkungselement (4) gemeinsam mit einem Kern (11) in der Ausnehmung (8) anordnet. 1. A method for producing a component, in particular a land, water or air vehicle or a rotor blade of a wind turbine, in which an arrangement (2) made of fibers and plastic is placed in a mold (1) and subjected to increased pressure and temperature (3 ) applied, using a mold (1) which has at least one recess (8) in which a reinforcing element (4) is arranged, characterized in that the reinforcing element (4) together with a core (11) arranged in the recess (8).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kern (11) verwendet, der eine Querschnittsform aufweist, die an einen freien Querschnitt angepasst ist, der sich nach dem Einlegen des Verstärkungs elements (4) in die Ausnehmung (8) ergibt. 2. The method according to claim 1, characterized in that a core (11) is used which has a cross-sectional shape which is adapted to a free cross-section which results after inserting the reinforcing element (4) into the recess (8) .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kern (11) mit einem veränderlichen Volumen verwendet. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one uses a core (11) with a variable volume.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kern (11 ) einen Körper mit einem Hohlraum (12) verwendet, den man mit Druck (p) beaufschlagt. 4. The method according to claim 3, characterized in that a body with a cavity (12) is used as the core (11) to which pressure (p) is applied.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kör per verwendet, der zumindest entlang seines Umfangs dehnbar ist. 5. The method according to claim 4, characterized in that one uses a body which is stretchable at least along its circumference.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Körper verwendet, der vor der Druckbeaufschlagung mindestens eine Falte aufweist, die sich entlang der Längserstreckung des Körpers erstreckt. 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that a body is used which, before the application of pressure, has at least one fold which extends along the longitudinal extension of the body.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Körper verwendet, der durch ein Innenhochdruck- Umformverfahren hergestellt ist. 7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that a body is used which is produced by an internal high pressure forming process.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kern (11) aus einem Metall verwendet. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a core (11) made of a metal is used.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kern (11) aus einem Kunststoff verwendet, dessen Schmelztem peratur größer ist als die erhöhte Temperatur. 9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a core (11) made of a plastic is used, the melting temperature of which is greater than the elevated temperature.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Stützleiste (18) zwischen dem Kern (11) und der Anordnung (2) aus Fasern und Kunststoff anordnet. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a support strip (18) is arranged between the core (11) and the arrangement (2) made of fibers and plastic.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Kern (11) verwendet, der eine Ausformung (17) aufweist, die in einen Zwickel zwischen dem Verstärkungselement (4) und der Anordnung (2) aus Fasern und Kunststoff hineinragt. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a core (11) is used which has a formation (17) which is in a gusset between the reinforcing element (4) and the arrangement (2) of fibers and Plastic protrudes.

12. Vorrichtung zum Erzeugen eines Bauteils, insbesondere eines Land-, Was ser - oder Luftfahrzeugs oder eines Rotorblatts einer Windenergieanlage, mit einer Form (1 ), die eine Anlagefläche (1a) und eine Ausnehmung (1 b) in der Anlagefläche (1a) aufweist, wobei der Anlagefläche (1a) benachbart eine Presskrafterzeugungseinrichtung (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeich net, dass ein verformbarer Kern (11) in der Ausnehmung (1b) angeordnet ist. 12. Device for producing a component, in particular a land, water or aircraft or a rotor blade of a wind turbine, with a shape (1) which has a contact surface (1a) and a recess (1b) in the contact surface (1a) comprises, wherein a pressing force generating device (3) is arranged adjacent to the contact surface (1a), characterized in that a deformable core (11) is arranged in the recess (1b).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) zu mindestens 80% aus einem Metall gebildet ist. 13. The device according to claim 12, characterized in that the core (11) is formed to at least 80% of a metal.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11 ) expandierbar ist. 14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the core (11) is expandable.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) einen Hohlraum (12) aufweist, der durch eine Druckbeaufschlagungseinrich tung mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist. 15. The device according to claim 14, characterized in that the core (11) has a cavity (12) to which a pressure medium can be acted upon by a Druckbeaufschlagungseinrich device.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) in der Ausnehmung (1b) beweglich ist und einen Druckanschluss aufweist. 16. The device according to claim 15, characterized in that the core (11) is movable in the recess (1b) and has a pressure connection.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagungseinrichtung eine Temperiereinrichtung für das Druck medium aufweist. 17. The device according to claim 15 or 16, characterized in that the pressure application device has a temperature control device for the pressure medium.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskrafterzeugungseinrichtung (3) einen Druckraum aufweist, der auf seiner der Anlagefläche gegenüberliegenden Seite durch eine Membran (8) begrenzt ist, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die einen Druck im Hohlraum (12) und einen Druck im Druckraum aufeinander ab stimmt. 18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the pressing force generating device (3) has a pressure chamber which is delimited on its side opposite the contact surface by a membrane (8), wherein a control device is provided which a pressure in Cavity (12) and a pressure in the pressure chamber match each other.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein den Hohlraum (12) begrenzender Wandabschnitt eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 2,5 mm aufweist. 19. Device according to one of claims 15 to 18, characterized in that at least one wall section delimiting the cavity (12) has a thickness in the range from 0.05 mm to 2.5 mm.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) einen nach außen vorstehenden Vorsprung (17) aufweist. 20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized in that the core (11) has an outwardly protruding projection (17).

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) eine unverformbare Stützleiste (18) aufweist. 21. Device according to one of claims 12 to 20, characterized in that the core (11) has a non-deformable support strip (18).