分案申請(qǐng)說明

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年12月3日、國家申請(qǐng)?zhí)枮?01280060307.x(pct申請(qǐng)?zhí)枮?/u>pct/ep2012/074187)、且發(fā)明名稱是“由纖維復(fù)合材料組成的且具有集成凸緣的輪輞座及其制造方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

在汽車制造中，特別是在備件和升級(jí)改裝件(tuningteil)的制造中對(duì)輕型結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用是由現(xiàn)有技術(shù)來所公知的。特別是對(duì)用于車身件和小部件的輕金屬，如鋁和鎂的應(yīng)用同時(shí)也在批量生產(chǎn)中得以推廣?；谄涑錾闹亓颗c機(jī)械特性的比率，纖維復(fù)合材料額外地變得越來越重要了。然而迄今為止，這些復(fù)合材料優(yōu)先使用在車身制造中，這是因?yàn)橹圃煊衫w維復(fù)合塑料組成的匹配于負(fù)載的構(gòu)件，例如輪輞是昂貴的并且仍舊是當(dāng)前研發(fā)的主題。

背景技術(shù)：

對(duì)用于汽車車輪，或這說汽車輪輞的纖維復(fù)合材料的應(yīng)用導(dǎo)致了關(guān)于車輛的加速和行駛性能方面的明顯的改進(jìn)。減少車輪的慣性的和非簧載的質(zhì)量的同時(shí)帶來的結(jié)果是車輛的更好的道路附著穩(wěn)定性以及承載力的明顯減少，并且因此例如可以導(dǎo)致減震器、車輪懸架和減震支柱支承部(domlager)的更高的使用壽命。

由現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公知有輕型結(jié)構(gòu)-汽車車輪，其全部地或至少部分地由纖維復(fù)合材料組成。

de4123459c1公開了一種汽車車輪，其由塑料輪輞和至少部分地由金屬組成的輪盤組成，相對(duì)于常規(guī)的鋼輪輞，利用該汽車車輪能夠?qū)崿F(xiàn)重量的顯著減少，并且同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)車輪的充分的熱導(dǎo)率。在此，由高強(qiáng)度的且具有相對(duì)高的熱導(dǎo)率的塑料組成的輪輞的內(nèi)側(cè)在凸峰座(humpbett)與深槽座(tiefbett)之間設(shè)計(jì)出相對(duì)于輪盤的理想形狀的配對(duì)件，從而使它們盡可能形狀鎖合地彼此貼靠。額外地，在深槽座的背對(duì)輪胎的側(cè)上可以安裝有向內(nèi)指向的、連續(xù)或中斷式的且用于旋擰輪盤的邊緣部。根據(jù)該印刷文獻(xiàn)，在輪輞與輪盤之間額外地設(shè)置了另一種形狀鎖合或材料鎖合的連接方式。為了有利于材料鎖合，尤其地優(yōu)選由復(fù)合金屬塑料來對(duì)輪盤和輪輞進(jìn)行構(gòu)造。在該印刷文獻(xiàn)中沒有公開對(duì)纖維復(fù)合材料的應(yīng)用。

在de202005004399u1中描述了一種汽車車輪，其由纖維增強(qiáng)的塑料組成的輪輞和由金屬組成的輪輻(radschüssel)組成。在此，輪輻或輻條或其它連接元件居中地與輪輞連接，其中，它們被引導(dǎo)穿過輪輞。這種解決方案相對(duì)于如在de4123459c1中將輪輻固定在位于內(nèi)側(cè)的邊緣部上是有利的。這尤其適用于摩托車的輪胎，這是因?yàn)橥ㄟ^居中的固定避免了所謂單側(cè)的、對(duì)輪輞施加的強(qiáng)烈的機(jī)械負(fù)載。此外，因此繞開了如下問題，即，根據(jù)所引用的現(xiàn)有技術(shù)不能制造出具有位于里面的、纖維均勻增強(qiáng)的邊緣部的輪輞。

利用de102010010513a1和de102010010512a1描述了如下用于制造由纖維復(fù)合材料組成的空心型材類型的構(gòu)件，尤其是車輪輪輞的方法，即通過編織技術(shù)將纖維鋪放在塑造成構(gòu)件輪廓的模具上并且隨后利用基質(zhì)材料對(duì)預(yù)成型件進(jìn)行加固。此外還公開了，在鋪放纖維期間，怎樣能夠?qū)⒌诙?gòu)件，尤其是輪盤或者說輪輻或車輛網(wǎng)紋(radkreuz)形狀鎖合地集成到預(yù)成型件中，以便在隨后加固時(shí)，通過材料鎖合達(dá)到與這個(gè)第二構(gòu)件的堅(jiān)固連接。由此，雖然確保了輪輻與輪輞的高強(qiáng)度的連接，但是該連接仍是以兩個(gè)構(gòu)件的不可拆卸的連接為基礎(chǔ)并且因此不能通過組合不同的輪盤和輪輞的方式來對(duì)汽車車輪進(jìn)行模塊化地構(gòu)成。

在us3,917,352中描述了一種由纖維增強(qiáng)的塑料車輪組成的汽車車輪以及一種對(duì)其進(jìn)行制造的方法。在此，單件式地構(gòu)成車輪并且其包括輪輞座和輪盤。車輪的制造通過將織造軟管(gewebeschlauch)圍繞模具的兩個(gè)半部進(jìn)行纏繞來實(shí)現(xiàn)，其中，可通過外纏繞凹槽構(gòu)造出輪盤。然而，在纏繞時(shí)的纖維鋪放并不是足夠形狀鎖合地進(jìn)行，因此，織造軟管必須額外地以織造織物帶或長絲來包圍纏繞。由于該制造方法局限于單件式的輪輞，使得不能對(duì)汽車車輪進(jìn)行模塊化地構(gòu)成。

在de4223290b4中公開了一種復(fù)合合成樹脂車輪，其由多個(gè)子鑄件組成。這些子鑄件在它們的連接面上具有相對(duì)應(yīng)的螺紋，從而它們能夠借助旋擰地拼接在一起。這種偏離于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的拼接的方式在制造子鑄件時(shí)就已經(jīng)要求添加上螺紋，并且因此強(qiáng)烈地限制了子鑄件的實(shí)用性。此外，在不用鑄造法或壓鑄法的情況下是不容易制造帶有這種類型的螺紋的子件。

迄今為止，由纖維復(fù)合材料組成的輕型結(jié)構(gòu)車輪早先是利基產(chǎn)品，并且由于產(chǎn)量少和高的制造成本而對(duì)于普通消費(fèi)者來說經(jīng)常是負(fù)擔(dān)不起的。這尤其是因?yàn)?，為了制造由纖維復(fù)合材料組成的輪輞，不僅必需專業(yè)知識(shí)，而且還必需特殊的機(jī)器和首先要在批量生產(chǎn)中慢慢地找到的工藝。但是，通過模塊化的系統(tǒng)可以非常容易將這些工藝引進(jìn)大眾市場(chǎng)中，該系統(tǒng)能夠使不同的制造商依靠選擇基本元件和其個(gè)性化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且提供一種由纖維復(fù)合材料組成的、具有用于與輪盤或輪心堅(jiān)固連接的集成凸緣的輪輞座以及對(duì)其進(jìn)行制造的方法。這個(gè)輪輞座應(yīng)當(dāng)作為基本元件通過將視覺上吸引人的輪盤裝配在集成凸緣上而可以滿足任何的個(gè)別需要。在此，輪輞座應(yīng)當(dāng)通過將輪盤固定在集成凸緣上而能夠充實(shí)成為可完全地承載的、尤其是具有道路許可的汽車車輪。

根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)通過由纖維復(fù)合材料組成的輪輞座以及制造這種輪輞座的方法來解決。

所述輪輞座具有位于所述輪輞座的內(nèi)側(cè)的、用于固定輪心或者說輪盤的凸緣，其中，所述凸緣由所述輪輞座的纖維層的向內(nèi)指向的突出部形成，其中，所述纖維層在沒有中斷的情況下從所述輪輞座導(dǎo)入進(jìn)所述凸緣內(nèi)。

在所述方法中，

-將纖維材料鋪放在與所述輪輞座的輪廓相符的且具有環(huán)繞的或分段的徑向凹槽的多件式的模具上，所述凹槽通過在單個(gè)模具部分之間的且在軸向和徑向的方向上受限定的留空部形成，

-其中，所述鋪放如此地進(jìn)行，即，至少一個(gè)纖維層的纖維材料的纖維導(dǎo)入進(jìn)所述凹槽內(nèi)，

-因此，形成具有至少一個(gè)帶有向內(nèi)指向所述凹槽的突出部的纖維層的纖維預(yù)型件，

-至少一個(gè)纖維層的向內(nèi)指向的突出部成楔形地跨越過所述凹槽，所述突出部僅不完全地貼靠在所述凹槽的內(nèi)輪廓上，

-通過軸向移動(dòng)所述模具部分來減小所述凹槽的寬度，并且使所述突出部變形，并且

-所述纖維預(yù)型件隨后利用基質(zhì)材料進(jìn)行加固。

根據(jù)本發(fā)明的輪輞座完全由纖維復(fù)合材料組成，并且在輪輞座的內(nèi)側(cè)，或者說背對(duì)輪胎的側(cè)上具有用于固定輪心或輪盤的凸緣。輪輞座在兩側(cè)由輪緣限定并且在輪緣之間具有輪輞深槽座，在該輪輞深槽座的區(qū)域內(nèi)，輪輞座具有最小的圓周。輪輞座可具有另外的設(shè)計(jì)方案，例如凸峰或輪輞肩部，但是，它們對(duì)于本發(fā)明來說是次要的。根據(jù)本發(fā)明，凸緣可以布置在輪輞座的整個(gè)區(qū)域內(nèi)，優(yōu)選地，將凸緣布置在輪輞深槽座中。

輪輞座和凸緣優(yōu)選單件式地由纖維復(fù)合材料形成。纖維復(fù)合材料優(yōu)選由置入在熱固或熱塑性的基質(zhì)材料中的增強(qiáng)纖維組成。在此，單件式意味著：輪輞座和凸緣至少部分地由共同的增強(qiáng)纖維形成。由于在輪輞座和凸緣中存在有共同的增強(qiáng)纖維，使得力，尤其是拉伸力在輪輞座與凸緣之間極好地傳遞。

碳纖維、玻璃纖維或芳族聚酰胺絲纖維優(yōu)選作為增強(qiáng)纖維來應(yīng)用。在此，增強(qiáng)纖維在纖維層中成層狀地布置在輪輞座和凸緣中。在此，根據(jù)制造方法，纖維層可由編織物、織造織物、緯編織物或非織造織物組成。特別優(yōu)選地，纖維層由尤其是編織好的或纏繞好的連續(xù)纖維構(gòu)成。由連續(xù)纖維形成的纖維層在換向點(diǎn)處交叉過渡，并在這些換向點(diǎn)處發(fā)生纖維層的方向換向。換向點(diǎn)優(yōu)選在軸向方向上位于輪輞座的周邊上，尤其是輪緣上。

這樣的由纖維層多層式地構(gòu)成的輪輞座具有至少一個(gè)帶有向內(nèi)指向的突出部的纖維層。在對(duì)形狀進(jìn)行加固下，這個(gè)突出部形成用于固定輪盤的凸緣。在此，根據(jù)本發(fā)明，纖維層不中斷地從輪輞座導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)。因此，通過構(gòu)成由共同的纖維層，或者說纖維組成的凸緣和輪輞座形成具有高強(qiáng)度集成凸緣的輪輞座，其中，作用到凸緣上的力和力矩最佳地傳遞到輪輞座上。

優(yōu)選地，纖維層導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，并且在其下端部上具有換向點(diǎn)。在這個(gè)換向點(diǎn)上發(fā)生纖維層的，尤其是在纖維層中的纖維的方向換向。與多層式的多層次結(jié)構(gòu)相比，由于纖維層的不中斷的走向，使得凸緣尤其是在其下端部上得到更高的穩(wěn)定性。此外特別優(yōu)選地，纖維層由連續(xù)纖維形成，對(duì)此，連續(xù)纖維在凸緣的下端部上具有換向點(diǎn)。但是，在該換向點(diǎn)處沒有纖維層交錯(cuò)過渡，而是發(fā)生了纖維層的方向換向。

特別優(yōu)選地，纖維層不中斷地穿越過整個(gè)輪輞座以及凸緣。因此，纖維層從輪緣出發(fā)沿輪輞中心的方向穿越過整個(gè)輪輞座，尤其是不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，并且繼續(xù)延伸至另一輪緣。此外，由連續(xù)纖維形成的纖維層在換向點(diǎn)處交叉過渡，這些換向點(diǎn)位于輪輞座的周邊上，尤其是輪輞座的軸向上最外面的點(diǎn)，即輪緣上。因此，纖維層從輪緣出發(fā)沿輪輞中心的方向穿越過整個(gè)輪輞座，不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，并且繼續(xù)延伸至另一輪緣。在那里，纖維層又具有換向點(diǎn)，在該換向點(diǎn)處，該纖維層過渡成通常徑向地在其上方鋪放的纖維層。在此時(shí)，這個(gè)纖維層沿相反的方向向輪輞中心延伸而去，不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，并且繼續(xù)向首先的輪緣延伸而去。

更優(yōu)選地，一部分纖維層僅部分地穿越過輪輞座。也就是說，至少一個(gè)纖維層尤其是在沿軸向的方向上沒有完全覆蓋輪輞座。這樣的纖維層從在兩個(gè)輪緣之間的一個(gè)點(diǎn)出發(fā)沿輪輞中心的方向穿越過輪輞座的一部分。在此，纖維層至少不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)，優(yōu)選不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出。如果纖維層導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，那么該纖維層從凸緣的一側(cè)上的任意點(diǎn)出發(fā)沿凸緣的方向穿越過輪輞座的一部分，不中斷地導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，直到延伸至該凸緣的另一側(cè)上的另一任意點(diǎn)。于是，由連續(xù)纖維形成的且在換向點(diǎn)上交叉過渡的纖維層在輪輞座的區(qū)域內(nèi)具有額外的換向點(diǎn)。在此，對(duì)纖維層的換向點(diǎn)的定位是在輪輞座的據(jù)估計(jì)是特別受負(fù)荷的區(qū)域內(nèi)，尤其是在接近凸緣的區(qū)域內(nèi)。由于將纖維層的換向點(diǎn)定位在輪輞座內(nèi)部，而不僅僅是將換向點(diǎn)定位在輪緣的區(qū)域內(nèi)，使得輪輞座的特定的、沿軸向的方向延展的區(qū)域與整個(gè)的輪輞座相比要利用更多的由連續(xù)纖維形成的纖維層來鋪設(shè)。這樣的或者是利用不是由連續(xù)纖維形成的纖維層來局部地對(duì)輪輞座的一部分進(jìn)行鋪設(shè)導(dǎo)致了在這些區(qū)域內(nèi)的纖維材料的更高的層厚。由于隨后將在輪緣的區(qū)域內(nèi)具有換向點(diǎn)的纖維層鋪放在整個(gè)輪輞座上，使得所有的纖維層都集成進(jìn)堅(jiān)固的復(fù)合層內(nèi)。

在根據(jù)本發(fā)明的輪輞座中，纖維層的向內(nèi)指向的突出部以如下方式布置，即，由該突出部形成的凸緣環(huán)繞地或中斷地以單個(gè)的圓段的形式存在于輪輞座的內(nèi)側(cè)。在單個(gè)的圓段的情況下，這個(gè)凸緣可以不同地成形，并且尤其是在徑向的方向上具有不同的擴(kuò)展，以便因此例如能夠安裝具有不同長度的空心輻條的輪心。在連續(xù)的凸緣的情況下，凸緣的輪廓和高度優(yōu)選沿著其圓周進(jìn)行改變。

由導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)的，優(yōu)選導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出的纖維形成的纖維層是根據(jù)本發(fā)明的輪輞座的形成凸緣的纖維層。根據(jù)本發(fā)明的輪輞座優(yōu)選具有至少一個(gè)纖維層，優(yōu)選的是至少兩個(gè)，而更優(yōu)選的是至少三個(gè)纖維層。形成凸緣的纖維層優(yōu)選是指一定數(shù)量的且接連不斷地、徑向地內(nèi)置的纖維層，其也將徑向上最內(nèi)的纖維層包括在內(nèi)。形成凸緣的纖維層的數(shù)量越多，由這些纖維層形成的凸緣的堅(jiān)固性就越大，并且會(huì)更好地將力導(dǎo)入進(jìn)其余的輪輞座內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的輪輞座額外地具有形成輪輞座的纖維層，其僅施加在輪輞座的區(qū)域內(nèi)并且不具有突出部。這些層有利地遮蓋住，或這說跨越過形成凸緣的纖維層的突出部，并且因此負(fù)責(zé)在輪輞座的區(qū)域內(nèi)的不中斷的力傳遞。形成輪輞座的纖維層優(yōu)選是指一定數(shù)量的且接連不斷地、徑向地外置的纖維層，其也將徑向上最外的纖維層包括在內(nèi)。

形成輪輞座的纖維層，完全像除了突出部之外的形成凸緣的纖維層一樣，除了輪緣、凸峰或輪輞肩部的區(qū)域以外，優(yōu)選以到旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸線的近似恒定的間距區(qū)段式地定向。這種定向能夠有利地構(gòu)造高強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)的輪輞座。在向內(nèi)指向的突出部的里面，形成凸緣的纖維層特別優(yōu)選地沿輪輞座的近似徑向的方向定向。由此，從輪轂經(jīng)由輪盤傳遞到凸緣內(nèi)的力能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的力導(dǎo)入。相應(yīng)地，在導(dǎo)入進(jìn)凸緣區(qū)域內(nèi)的情況下發(fā)生形成凸緣的纖維層的定向的過渡。這同時(shí)也確保了凸緣到輪輞座上的高強(qiáng)度的連結(jié)以及將傳遞到凸緣上的力進(jìn)入到輪輞座內(nèi)的最佳的力導(dǎo)入，而反之亦然。

涉及到纖維在各個(gè)纖維層中定向時(shí)，則可以在不同的纖維層之間改變這個(gè)定向。形成輪輞座的纖維層中的纖維優(yōu)選具有不同于形成凸緣的纖維層的相對(duì)于輪輞座的軸向方向的角度。在此，對(duì)形成輪輞座的纖維層的纖維的取向首先通過輪輞座的力求達(dá)到的機(jī)械特性來決定。對(duì)形成凸緣的纖維層的纖維的取向有助于提供出一種高強(qiáng)度的且具有至輪輞座的最佳的力傳遞的凸緣。

更優(yōu)選地，根據(jù)預(yù)期的機(jī)械負(fù)載來匹配根據(jù)本發(fā)明的輪輞座在各個(gè)層內(nèi)的纖維走向。在此，該匹配優(yōu)先通過調(diào)整纖維定向、通過對(duì)層厚的匹配以及必要時(shí)通過在據(jù)估計(jì)是特別負(fù)載的部位上在纖維層之間引入額外的織物嵌入物來實(shí)現(xiàn)。

形成凸緣的纖維層的纖維具有相對(duì)于輪輞座的軸向方向的±3°至±87°，優(yōu)選是±15°至±65°，而更優(yōu)選的是±20°至±60°的纖維角度。在應(yīng)用織物半成品的情況下，纖維也可以表現(xiàn)出±0°至±90°，優(yōu)選是±3°至±87°的角度。在此，尤其優(yōu)選更大的纖維角度，這是因?yàn)橛扇绱硕ㄏ虻睦w維組成的纖維層可以毫無問題地構(gòu)造出任意造型的凸緣。但是，在纖維角度太大的情況下，在凸緣區(qū)域內(nèi)，尤其是在纖維的導(dǎo)入?yún)^(qū)域和導(dǎo)出區(qū)域內(nèi)會(huì)不利地存在有不規(guī)則的纖維分布。

形成輪輞座的纖維層的纖維具有相對(duì)于輪輞座的軸向方向的±3°至±87°，優(yōu)選是±20°至±75°，而更優(yōu)選的是±30°至±70°的纖維角度。在應(yīng)用織物半成品的情況下，纖維也可以表現(xiàn)出±0°至±90°，優(yōu)選是±3°至±87°的角度。輪輞將轉(zhuǎn)矩從輪轂傳遞至輪胎的承載要求要小于在彎道行駛時(shí)承載的剪切負(fù)載和彎曲負(fù)載或者在有凹坑的情況下承載的撞擊負(fù)載或者如在輪輞撞擊路石棱邊時(shí)承載的沖擊式的負(fù)載。由于幾乎平行于輪輞座的軸向方向的纖維取向可以特別好地傳遞這些脈沖式的負(fù)載進(jìn)而導(dǎo)向輪轂或車輪懸架。因此，形成輪輞座的纖維層的里面的纖維的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的取向相對(duì)于作用到汽車車輪上的負(fù)載的多樣性而言是折中的。對(duì)輪輞還更好的穩(wěn)定性優(yōu)選通過如下方式來實(shí)現(xiàn)，即，不同纖維層的纖維具有彼此有偏差的定向。

更優(yōu)選地，凸緣在纖維層的向內(nèi)指向的突出部內(nèi)具有嵌入物。該嵌入物同樣作為中斷式的，也就是幾乎連續(xù)的且具有一個(gè)或多個(gè)中斷部的圓環(huán)，或者作為單個(gè)的圓環(huán)段而存在。因此，可以有利地如例如在之后的輪心的安裝點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)凸緣或各個(gè)區(qū)域的機(jī)械的增強(qiáng)。嵌入物優(yōu)選具有螺紋套筒或者螺紋襯套，例如通過旋擰使它們用于之后的對(duì)輪盤，或者說輪心的固定。在此，該固定可以特別有利地通過將固定件埋入進(jìn)嵌入物內(nèi)來實(shí)現(xiàn)，從而使這些固定件不從凸緣的兩側(cè)凸伸出來。因此，對(duì)輪盤或輪心的固定可以有利地通過不能從外部看到的固定件來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，嵌入物由塑料、泡沫材料、加固的纖維復(fù)合材料、基質(zhì)材料或金屬材料組成。

凸緣優(yōu)選具有成矩形的且?guī)в兄眰?cè)壁的橫截面幾何結(jié)構(gòu)或具有成u形或成v形的且?guī)в行眰?cè)壁的幾何結(jié)構(gòu)。在此，側(cè)壁不僅可以具有基本上徑向的取向而且可以具有與徑向的取向有偏差的取向，例如稍微向內(nèi)或向外傾向。原理上可想到多種橫截面幾何結(jié)構(gòu)，其中，側(cè)壁優(yōu)選成形為相對(duì)于位于輪盤，或者說輪心上的安裝元件的理想形狀的配對(duì)件。凸緣的棱邊優(yōu)選成倒圓地成形以便于尤其是關(guān)相對(duì)于切口應(yīng)力集中效應(yīng)而改進(jìn)輪輞座的機(jī)械特性，并且以便于最小化由于尖銳的棱邊所導(dǎo)致的損傷危險(xiǎn)。在更優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，凸緣的橫截面幾何結(jié)構(gòu)沿著其圓周來改變，以便因此例如匹配各種空心輻條的各種各樣地成形的安裝元件。

此外，本發(fā)明的主題是用于制造由纖維復(fù)合材料組成的且具有集成凸緣的輪輞座的方法。

在此，根據(jù)本發(fā)明使用了一種與待制造的輪輞座的輪廓相符的模具，該模具設(shè)有環(huán)繞的或分段的徑向凹槽。在模具上如此鋪放纖維材料，即，將纖維形狀鎖合地鋪放在模具上并且使至少一個(gè)纖維層的纖維在不中斷的情況下導(dǎo)入進(jìn)凹槽內(nèi)。因此，成形出輪輞座的預(yù)型件，其具有至少一個(gè)帶有向內(nèi)指向的突出部的纖維層。特別優(yōu)選地，纖維如此形狀鎖合地鋪放在模具上，即，將至少一個(gè)纖維層的纖維在不中斷的情況下導(dǎo)入進(jìn)凹槽內(nèi)且又導(dǎo)出。通過隨后通過滲入基質(zhì)材料來對(duì)預(yù)型件進(jìn)行加固并且在適合的外部工具內(nèi)進(jìn)行壓制產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的輪輞座。在此，通過對(duì)至少一個(gè)纖維層的突出部進(jìn)行加固而形成根據(jù)本發(fā)明的、高強(qiáng)度的且直接與輪輞座連結(jié)的凸緣。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，借助將多軸向非織造織物、非織造織物下料或織造織物層在模具上進(jìn)行打褶(drapierung)，通過利用帶狀編織物或被壓平的圓形編織物包圍纏繞模具和/或通過利用編織紗線包圍編織模具來將纖維材料鋪放在模具上。

特別優(yōu)選的是，通過借助徑向包圍編織機(jī)包圍編織模具來鋪放纖維材料，或者說制造預(yù)型件。在此，作為編織芯體的模具通過多次地穿過共軸的編織機(jī)地前后運(yùn)動(dòng)利用所需數(shù)量的由連續(xù)纖維組成的纖維層進(jìn)行覆蓋。在此，編織好的纖維的紗線張力如此匹配，使得這些纖維形狀鎖合地鋪放在模具上。此外，可以對(duì)編織紗線角度進(jìn)行調(diào)整以及對(duì)在軸向的方向上延展的吸收負(fù)荷的地經(jīng)進(jìn)行捆扎。通過這種方式以及通過有目的的對(duì)前后運(yùn)動(dòng)的換向點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，可以有目的地產(chǎn)生具有局部變化的特性，尤其是纖維定向和編織物厚度的預(yù)型件。通過加固可以由這些預(yù)型件產(chǎn)生具有匹配于預(yù)期的機(jī)械負(fù)載的或熱負(fù)載的纖維走向的輪輞座。

在對(duì)模具進(jìn)行包圍編織或包圍纏繞時(shí)，紗線張力如此調(diào)整，使得至少一個(gè)纖維層的纖維材料的連續(xù)纖維在外編織凹槽時(shí)，在不中斷的情況下導(dǎo)入進(jìn)這個(gè)凹槽內(nèi)且又導(dǎo)出。由此，將具有至少一個(gè)帶有向內(nèi)指向凹槽的突出部的纖維層的編織體鋪放在模具上。對(duì)紗線張力的調(diào)整在此允許對(duì)突出部的側(cè)壁角度進(jìn)行控制，其中，更高的紗線張力依賴于鋪放角度地通常導(dǎo)致具有更陡峭的側(cè)壁角度的突出部，而更低的紗線張力導(dǎo)致具有更平的側(cè)壁角度的突出部。但是，用高的紗線張力也不能以編織技術(shù)使纖維鋪放在成矩形的凹槽內(nèi)，從而使這些纖維完整貼靠在槽的內(nèi)輪廓上；為此，則需要帶有斜側(cè)壁的凹槽，例如成楔形的凹槽。此外，在鋪放具有相對(duì)于輪輞座的軸向的方向是非常小的角度的纖維的情況下，低的紗線張力也可以是有利的，即該紗線張力允許構(gòu)造出形成突出部的紗線卷(fadenvorrat)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，紗線以0.7n至9n的力，優(yōu)選是以1n至7n的力，而特別優(yōu)選的是以2n至5n的力張緊。

除了紗線張力以外，纖維在對(duì)模具進(jìn)行包圍編織或包圍纏繞時(shí)的鋪放角度對(duì)于構(gòu)造凸緣來說也是重要的。沿輪輞座的軸向的方向鋪放纖維具有如下結(jié)果：構(gòu)造足夠大的突出部即使在高紗線張力的情況下也是成問題的。相反地，在橫向于輪輞座的軸向的方向鋪放連續(xù)纖維時(shí)則能夠利用非常高的紗線張力實(shí)現(xiàn)包圍編織或包圍纏繞，這是因?yàn)檫B續(xù)纖維可以很容易地鋪放在環(huán)繞的凹槽內(nèi)。但是在此時(shí)這會(huì)在凸緣的邊緣區(qū)域內(nèi)直接導(dǎo)致纖維滑離，由此引起在凸緣區(qū)域內(nèi)不均勻的纖維分布。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中必須選擇纖維張力和鋪放角度的適當(dāng)?shù)慕M合，從而利用該組合可以實(shí)現(xiàn)成形出足夠大的具有均勻的纖維分布的凸緣。

優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的模具是指多件式的模具，其每個(gè)模具部分都可以相互軸向移動(dòng)。于是，徑向環(huán)繞的或分段的凹槽特別優(yōu)選地通過在模具部分之間的、在軸向和徑向的方向上受限定的留空部來形成，該留空部的寬度能通過相互軸向移動(dòng)的模具部分進(jìn)行調(diào)整。

在該方法的優(yōu)選的實(shí)施形式中使用了多件式的模具，其具有徑向部段，該徑向部段具有位于其中的留空部，該留空部具有幾乎成矩形的橫截面形狀的，或者說幾乎垂直地向內(nèi)指向的側(cè)壁。在應(yīng)用這種類型的模具的情況下，在留空部上方鋪放一個(gè)或多個(gè)纖維層首先導(dǎo)致：該一個(gè)或多個(gè)纖維層形成一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)指向的突出部，該一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)指向的突出部成楔形地跨越過凹槽并且僅不完全地貼靠在凹槽的內(nèi)輪廓上。

更優(yōu)選地，留空部的寬度可以通過對(duì)多件式的模具的模具部分進(jìn)行軸向移動(dòng)來進(jìn)行調(diào)整。通過在鋪放纖維之后對(duì)多件式的模具的模具部分進(jìn)行軸向移動(dòng)，使留空部或凹槽的寬度隨之減小，由此，使位于其中的突出部類似于在模鍛中那樣地變形。在變形之后，突出部有利地完整且形狀鎖合地貼靠在這時(shí)已變窄的凹槽的內(nèi)輪廓上。因此，突出部通過對(duì)模具的模具部分進(jìn)行軸向移動(dòng)有利地產(chǎn)生凸緣的接近最終輪廓的形狀。特別有利地，在突出部的區(qū)域內(nèi)的連續(xù)纖維在變形之后沿輪輞座的近似徑向的方向地定向。通過將這些纖維的定向沿著輪輞座的圓周地向形成輪輞座的纖維的定向持續(xù)地轉(zhuǎn)變，由此使得不僅徑向上的內(nèi)層，而且徑向上的外層都能夠進(jìn)行在輪輞座與輪盤或輪心之間的力導(dǎo)入和力傳遞。

在該方法的同樣優(yōu)選的實(shí)施形式中使用了多件式的且具有留空部的模具，該留空部具有幾乎成楔形的橫截面形狀的，或者說傾斜地向內(nèi)指向的側(cè)壁。在使用這種類型的模具的情況下，在留空部上方鋪放一個(gè)或多個(gè)纖維層導(dǎo)致：這些一個(gè)或多個(gè)纖維層形成一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)指向的突出部，該一個(gè)或多個(gè)向內(nèi)指向的突出部完整貼靠在留空部的內(nèi)輪廓上。因?yàn)槔w維層完全且形狀鎖合地跟隨著包括留空部在內(nèi)的模具的走向，所以突出部在其表面上具有與留空部的內(nèi)輪廓相符的凹陷部。在特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，這個(gè)凹陷部通過置入嵌入物來補(bǔ)償，嵌入物與留空部的內(nèi)輪廓相匹配。這些嵌入物不僅能夠以中斷式的圓環(huán)，例如作為卡環(huán)的形式存在，而且能夠以單個(gè)的圓段存在。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中應(yīng)用的模具優(yōu)選額外地具有圓段，其位于單個(gè)模具部分之間的留空部內(nèi)。于是，該留空部的尺寸在軸向的方向上通過模具的能軸向移動(dòng)的模具部分來決定，而在徑向方向上則通過能徑向移動(dòng)的圓段的輪廓來決定。因此，該留空部的寬度可以通過軸向移動(dòng)模具部分來調(diào)整，而高度則可以通過徑向移動(dòng)圓段來調(diào)整。此外，如下時(shí)圓段可以從留空部中提取出，即當(dāng)這個(gè)留空部通過軸向移動(dòng)模具部分加寬時(shí)。如果圓段從留空部中提取出來，那么該留空部的形狀和尺寸又只通過模具部分來決定。更優(yōu)選地，通過能軸向運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)件將圓段鎖定在位于模具部分之間的留空部內(nèi)。由此，即使在沒有放大留空部的寬度的情況下，也可以只通過解鎖移動(dòng)件來提取出圓段。此外，移動(dòng)件優(yōu)選如此地成形，即，可以通過將其固定在其中一個(gè)模具部分的外側(cè)上來決定留空部的尺寸并且借此決定突出部的接近最終輪廓的變形。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，具有幾乎成楔形的表面輪廓，或者說成楔形地延展的側(cè)壁的圓段位于留空部內(nèi)。將一個(gè)或多個(gè)纖維層鋪放在留空部和圓段上導(dǎo)致：這些一個(gè)或多個(gè)纖維層形成一個(gè)或多個(gè)突出部，該一個(gè)或多個(gè)突出部完整地貼靠在圓段的內(nèi)輪廓上。隨后以如下方式提取出圓段，即，要么通過軸向移動(dòng)模具部分來放大留空部的寬度，要么通過軸向移動(dòng)移動(dòng)件來解鎖圓段。如果移除了圓段，那么通過軸向移動(dòng)模具部分來減小留空部的寬度，并且使位于其中的突出部變形。在變形之后，突出部有利地完整且形狀鎖合地貼靠在變窄的留空部的內(nèi)輪廓上。

通過將纖維受控制地鋪放在圓段的表面上，以及隨后將突出部接近最終輪廓地變形，使得在加固之后得到具有特別均質(zhì)的纖維分布和非常高的纖維體積含量的凸緣。在此，根據(jù)本發(fā)明的輪輞座的凸緣的纖維體積含量表現(xiàn)為至少40％，特別優(yōu)選的是至少50％，而更優(yōu)選的是至少60％，而更特別優(yōu)選的是90％。由此，凸緣有利地具有相對(duì)于機(jī)械負(fù)載或熱負(fù)載特別均質(zhì)的特性和特別少的薄弱點(diǎn)或雜質(zhì)。將纖維形狀鎖合地鋪放在圓段的表面上能夠與突出部的變形一起特別有利地實(shí)現(xiàn)對(duì)在凸緣內(nèi)的以及在其至輪輞座的過渡區(qū)域內(nèi)的纖維定向的特別精確的調(diào)整。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，具有幾乎平面的內(nèi)輪廓的圓段位于留空部內(nèi)。將一個(gè)或多個(gè)纖維層鋪放在留空部和圓段的上方導(dǎo)致：這些一個(gè)或多個(gè)纖維層完整地貼靠在圓段的平面的、與其余的輪輞座平行的表面上。隨后以如下方式提取出圓段，即，要么通過放大留空部，要么優(yōu)選通過借助軸向移動(dòng)移動(dòng)件來解鎖。然后在此時(shí)，借助沖模段將正好在留空部上延展的纖維層壓進(jìn)加寬的留空部內(nèi)。隨后通過相互軸向移動(dòng)模具部分使該留空部的寬度減小，并且使突出部變形。在變形之后，突出部有利地完整且形狀鎖合地貼靠在現(xiàn)在變窄的凹槽的內(nèi)輪廓上。

更優(yōu)選的是，對(duì)通過軸向移動(dòng)模具部分使突出部變形和將嵌入物置入進(jìn)突出部內(nèi)進(jìn)行組合。在此，置入嵌入物可以有利地用作相互在突出部變形之前對(duì)形成凸緣的纖維層進(jìn)行繃緊或者取向。尤其可以將已經(jīng)提及的沖模段在纖維層壓入進(jìn)留空部內(nèi)之后作為嵌入物保留在突出部中。

更優(yōu)選地，在留空部變窄并且突出部變形之后，或在將嵌入物置入突出部中之后，將另外的纖維層鋪放在輪輞座上。因?yàn)榱艨詹楷F(xiàn)在完整地被之前鋪放的纖維層的變形的突出部填滿，或者說被纖維層和嵌入物填滿，所以新鋪放的纖維層在留空部上方不構(gòu)造突出部。由此，這些纖維層優(yōu)選形成第二層，該第二層的纖維層僅鋪放在輪輞座的區(qū)域內(nèi)，而其連續(xù)纖維不導(dǎo)入進(jìn)凸緣內(nèi)。由此，它們遮蓋住或跨越過在徑向上位于下方的第一層的向上敞開的突出部，這導(dǎo)致對(duì)輪輞座的穩(wěn)定性的改進(jìn)。在鋪放了形成輪輞的第二纖維層之后，模具通過軸向移動(dòng)模具部分來打開，并且提取出完成的預(yù)型件。

更優(yōu)選的是，在輪輞座的軸向上受限定的區(qū)域內(nèi)鋪放形成凸緣和輪輞座的纖維層。因此，這些纖維層僅部分穿越過輪輞座。這些纖維層的鋪放可以通過施加額外的、形式為織物補(bǔ)丁的纖維層，例如非織造織物下料或織造織物條帶來實(shí)現(xiàn)。同樣優(yōu)選的是，通過調(diào)整輪輞座的任意部位上的，尤其是凸緣的兩側(cè)的部位上的換向點(diǎn)來對(duì)這種類型的由連續(xù)纖維形成的纖維層例如通過包圍編織或包圍纏繞地進(jìn)行鋪放。優(yōu)選地，將這些額外的纖維層鋪放在靠近凸緣的區(qū)域的上方或?qū)⑵滗伔旁谠搮^(qū)域內(nèi)，不僅用于構(gòu)造出凸緣(形成凸緣的纖維層)而且用于跨越過凸緣(形成輪輞座的纖維層)。在這兩種情況下，鋪放這些纖維層都有利地促使在凸緣區(qū)域內(nèi)的切口應(yīng)力集中效應(yīng)的減小。

隨后，優(yōu)選地在借助一種優(yōu)選是金屬的且多件式的外部工具內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)型件的加固。特別優(yōu)選地，對(duì)預(yù)型件的加固以rtm法來進(jìn)行。在任何情況下，外部工具都具有與預(yù)型件形狀相符的腔，將預(yù)型件放入該腔內(nèi)。然后，將適當(dāng)?shù)摹⒃谔囟ǖ膲毫ο虑揖哂刑囟ǖ臏囟鹊幕|(zhì)材料注入進(jìn)裝備有預(yù)型件的外部工具內(nèi)。利用該基質(zhì)材料的硬化，將預(yù)型件加固為完成的輪輞座。

附圖說明

下面借助四個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述。其中：

圖1示出借助徑向編織機(jī)將纖維層鋪放在多件式的、具有增大的留空部的模具上，

圖2示出在多件式的、具有增大的留空部的模具上的形成凸緣的且具有向內(nèi)指向的突出部的纖維層的第一層，

圖3示出在多件式的、具有縮小的留空部的模具上的形成凸緣的且具有變形的突出部的纖維層的第一層，

圖4示出將不具有向內(nèi)指向的突出部的纖維層的形成輪輞的第二層鋪放在多件式的模具上，該模具具有縮小的留空部，并且該模具帶有鋪放在其上的形成凸緣的纖維層，該纖維層具有位于留空部內(nèi)的已變形的突出部，

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的具有集成凸緣的輪輞座的立體的視圖，

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的具有集成凸緣的輪輞座的橫截面，

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的具有凸緣的細(xì)節(jié)圖示的輪輞座的橫截面，

圖8示出借助徑向編織機(jī)將具有向內(nèi)指向的突出部的、形成凸緣的纖維層的第一層鋪放在多件式的、具有固定的留空部的模具上，

圖9示出將不具有向內(nèi)指向的突出部的、形成輪輞的纖維層的第二層鋪放在具有集成在突出部內(nèi)的嵌入物的纖維層的第一層上，

圖10示出在輪輞座范圍內(nèi)，尤其是靠近凸緣的范圍內(nèi)鋪放具有換向點(diǎn)的、形成輪輞座和凸緣的纖維層，

圖11示出借助徑向編織機(jī)將具有向內(nèi)指向的突出部的、形成凸緣的纖維層的第一層鋪放在多件式的模具上，該模具具有增大的留空部和位于該留空部中的圓段，

圖12示出從通過軸向移動(dòng)模具部分而增大的留空部中徑向地提取出圓段，

圖13示出將不具有向內(nèi)指向的突出部的纖維層的形成輪輞的第二層鋪放在多件式的模具上，該模具具有縮小的留空部，并且該模具帶有鋪放在其上的形成凸緣的纖維層，該纖維層具有位于留空部內(nèi)的已變形的突出部，

圖14示出借助徑向編織機(jī)將具有向內(nèi)指向的突出部的、形成凸緣的纖維層的第一層鋪放在多件式的模具上，該模具具有增大的留空部和位于該留空部中的圓段以及移動(dòng)件，

圖15示出將不具有向內(nèi)指向的突出部的、形成凸緣的纖維層的第一層鋪放在多件式的模具上，該模具具有加寬的留空部和位于該留空部內(nèi)的圓段以及移動(dòng)件，

圖16示出借助沖模段將形成凸緣的纖維層的第一層壓進(jìn)多件式的、不具有位于留空部內(nèi)的圓段的模具的增大的留空部中，

圖17示出在多件式的、具有縮小的留空部的模具上的具有變形的突出部的、形成凸緣的纖維層的第一層，

圖18示出將不具有向內(nèi)指向的突出部的纖維層的、形成輪輞的第二層鋪放在多件式的模具上，該模具具有縮小的留空部，并且該模具帶有鋪放在其上的形成凸緣的纖維層，該纖維層具有位于留空部內(nèi)的已變形的突出部，

圖19示出織物補(bǔ)丁，其鋪放在多件式的模具上，該模具具有縮小的留空部，并且該模具帶有鋪放在其上形成凸緣的的纖維層，該纖維層具有位于留空部內(nèi)的已變形的突出部。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在圖1中示出的多件式的模具4，其具有第一模具部分6和第二模具部分7，它們能軸向地相互移動(dòng)。模具在這兩個(gè)模具部分6、7之間具有徑向環(huán)繞的、成矩形的且?guī)в袀?cè)壁4a和底部4b的留空部10a。根據(jù)兩個(gè)能沿著移動(dòng)方向5移動(dòng)的模具部分6、7的軸向的位置，該留空部10a具有寬度a。

在制造根據(jù)本發(fā)明的輪輞座時(shí)，模具4用作徑向編織機(jī)1的編織芯體。模具4穿過這個(gè)徑向編織機(jī)地沿著旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸線11軸向地前后運(yùn)動(dòng)，其中，將從徑向的且對(duì)準(zhǔn)編織點(diǎn)的編織卷筒2上脫卷的編織紗線3鋪放在模具4上。通過卷筒2沿著兩個(gè)正弦形的纏繞軌跡的相互交叉的運(yùn)動(dòng)使從卷筒2延伸向模具4的編織紗線3相互交叉且交疊。由此，在編織芯體上鋪放了形狀鎖合的纖維編織物8，其中，在模具4的前后運(yùn)動(dòng)期間分別鋪放單個(gè)的纖維層。

在模具4穿過徑向編織機(jī)1地進(jìn)行完整的前后運(yùn)動(dòng)期間，通過外編織敞開的留空部10a，使在圖2中示出的、兩個(gè)形成凸緣的纖維層9a以相對(duì)于軸向方向的±80°的纖維角度鋪放在模具4上。這兩個(gè)纖維層成楔形地跨越過留空部10a，并且僅部分地貼靠在留空部的底部4b上，而并不貼靠在側(cè)壁4a上，相反地，這兩個(gè)纖維層在其余的輪輞座的區(qū)域內(nèi)形狀鎖合地貼靠在模具5上。因?yàn)檫@兩個(gè)鋪放好的纖維層9a是由連續(xù)纖維組成的，所以這兩個(gè)纖維層具有兩個(gè)換向點(diǎn)，一個(gè)位于輪輞座的右邊的輪緣上，一個(gè)位于成矩形的留空部10a內(nèi)，其中，纖維層9a在輪緣上的換向點(diǎn)上彼此連接。

在圖3中，留空部10a的寬度通過沿著移動(dòng)方向5地軸向移動(dòng)模具部分6、7縮小至寬度b。由此，使成楔形地跨越過留空部的、形成凸緣的纖維層9a變形。在此，通過模具部分6、7在其下部區(qū)域內(nèi)的形狀鎖合來決定縮小的留空部的寬度b并且因此決定出纖維層9a的壓縮度或者說之后的纖維/基質(zhì)的比率。在此，這個(gè)纖維層也在留空部內(nèi)形狀鎖合地貼靠在側(cè)壁4a和底部4b上，并且接近最終輪廓地塑造出留空部或者說凸緣。

如圖4所示，具有縮小至寬度b的留空部和鋪放在該留空部上以及已變形的纖維層9a的模具被重復(fù)地外編織。由于編織芯體4沿著旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸線11穿過徑向編織機(jī)地重復(fù)完整的前后運(yùn)動(dòng)，使得形成輪輞座的纖維層9b以相對(duì)于軸向方向的±80°的纖維角度鋪放在模具5上。在此，這個(gè)纖維層9b跨越過已變形的纖維層9a，并因此承擔(dān)輪輞座提高了的穩(wěn)定性。

隨后，在輪輞座的區(qū)域內(nèi)使用多件式的、用于在滲透和加固時(shí)進(jìn)行壓制的金屬外部工具。由此得出在圖5中以立體地示出的且在圖6中以截面圖示示出的、根據(jù)本發(fā)明的且?guī)в懈邚?qiáng)度集成凸緣的輪輞座。纖維層在凸緣中的走向的細(xì)節(jié)描述在圖7中示出。在此，圖7a示出連續(xù)纖維的走向，其在不中斷纖維的情況下導(dǎo)入到凸緣內(nèi)且又導(dǎo)出，并且在凸緣的下端部處具有換向點(diǎn)。這種類型的連續(xù)纖維優(yōu)選可以在包圍編織過程或包圍纏繞過程中鋪放在模具上。圖7b示出在不中斷纖維的情況下導(dǎo)入到凸緣內(nèi)的纖維的走向。這種類型的纖維層優(yōu)選通過將織物補(bǔ)丁單個(gè)地鋪放在模具的模具部分上，以及將其折疊進(jìn)凹槽內(nèi)并且通過移動(dòng)模具部分進(jìn)行變形地形成。

實(shí)施例2

將形成凸緣的纖維層9a鋪放在圖8所示的、由兩個(gè)模具部分6、7組成的且具有固定寬度的成v形的留空部10b的模具上，其中，纖維層9a的纖維完整地貼靠在留空部的內(nèi)輪廓上。如圖9所示，在將纖維層9a形狀鎖合地鋪放在模具4上之后將成v形的嵌入物12集成到纖維層9a的與留空部10b的輪廓相符的、向內(nèi)指向的突出部中。由此，使這些纖維層有利地進(jìn)一步匹配于模具4的留空部10c的表面。此外，嵌入物12的表面在輪輞座的區(qū)域內(nèi)有利地封住纖維層9a的表面。隨后，將形成輪輞座的纖維層9b鋪放在纖維層9a以及置入到這個(gè)纖維層內(nèi)的嵌入物12上。

如圖10所示，可以將具有換向點(diǎn)的形成凸緣和輪輞座的層9a以及形成輪輞座的層9b額外地鋪放在輪輞座的區(qū)域，尤其是靠近凸緣的區(qū)域內(nèi)。由此，與其余的輪輞座相比，更頻繁地進(jìn)行對(duì)該凸緣區(qū)域的外編織，或者說鋪放附加的編織層。由此，有利地實(shí)現(xiàn)額外地對(duì)該凸緣區(qū)域的增強(qiáng)。在徑向的取向上不擴(kuò)展超過整個(gè)輪輞座的層不僅可以為了構(gòu)造凸緣而變形(9a)，而且可以在置入嵌入物12之后鋪放在這個(gè)嵌入物和形成凸緣的層上(9b)。

隨后，模具部分6、7軸向地彼此相對(duì)移動(dòng)，并且提取出預(yù)型件。在多件式的金屬外部工具中進(jìn)行對(duì)該預(yù)型件的加固，其中，由泡沫材料組成的嵌入物12在滲透和加固時(shí)用作對(duì)凸緣區(qū)域的壓制，并且隨后保留在構(gòu)件內(nèi)。

實(shí)施例3

在圖11中塑造的多件式的模具4由兩個(gè)模具部分6、7組成，它們能沿著移動(dòng)方向5軸向地相互移動(dòng)，并且形成具有直側(cè)壁和寬度a＝50mm的成矩形的留空部。成v形的環(huán)形段10c集成到這個(gè)留空部內(nèi)，該環(huán)形段的外輪廓形狀鎖合地貼靠在留空部的側(cè)壁4a上，而環(huán)形段的底部4b決定了留空部的內(nèi)輪廓。通過將編織紗線3以編織技術(shù)鋪放在模具4上，使形成凸緣的纖維層9a形狀鎖合地鋪放在成v形的環(huán)形段10c的底部4b上。這些纖維層成楔形地跨越過留空部的區(qū)域，并且因此完整地貼靠在環(huán)形段10c的底部4b上。通過將纖維層9a也形狀鎖合地貼靠在留空部的區(qū)域內(nèi)可以有利地且更精確地控制編織紗線3的紗線張力和紗線角度。

在施加兩個(gè)編織物層中的第一編織物層之后，如圖12所示，將模具部分6、7打開至寬度b>50mm，從而可以使環(huán)形段10c單個(gè)地徑向向內(nèi)地移動(dòng)并且因此將其提取出來。如下是可能的，即如圖13所示，在將留空部的寬度減小至寬度c＝10mm的情況下，模具部分閉合。由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)形成凸緣的纖維層9a的突出部的變形。通過變形使得纖維層9a在留空部的區(qū)域內(nèi)形狀鎖合地壓制到由模具部分6、7形成的留空部的側(cè)壁4a和底部4b上，并且因此接近凸緣的最終輪廓地成形。通過將纖維層9a受控制地鋪放在圓段10c的表面上，使得在變形之后纖維層9a也被安排好地存在于凸緣區(qū)域內(nèi)。

隨后利用形成輪輞座的纖維層9b對(duì)模具和纖維層9a進(jìn)行新的外編織。為了在滲透和加固時(shí)進(jìn)行壓制，在輪輞座的區(qū)域內(nèi)使用多件式的金屬外部工具。

實(shí)施例4

在圖14中塑造的模具4在兩個(gè)模具部分6、7之間具有成矩形的、帶有直側(cè)壁的且具有寬度a的留空部。成矩形的環(huán)形段10d位于該留空部內(nèi)，通過移動(dòng)件6a使該環(huán)形段徑向地固定。在此，成矩形的環(huán)形段如此地成形，使得其表面與其余的輪輞座的表面平齊。如果模具4利用徑向編織機(jī)1來包圍編織，那么如圖15所示，纖維層9a形狀鎖合地鋪放在輪輞座的整個(gè)區(qū)域內(nèi)。

通過軸向地運(yùn)動(dòng)移動(dòng)件6a解開對(duì)圓段10c的鎖止，并且該圓段可以在沒有軸向地移動(dòng)模具部分6、7的情況下從留空部中移除(參見箭頭)。借助沖模段13將纖維層9a壓入進(jìn)在此時(shí)敞開的留空部內(nèi)(圖16)。隨后或者同時(shí)地，模具部分6、7軸向地移動(dòng)，并且由此，使留空部的寬度減小至寬度b以及使纖維層9a變形。固定在模具部分6的外側(cè)上的移動(dòng)件6a在此時(shí)同時(shí)地限定了對(duì)于塑造凸緣是必需的、在兩個(gè)模具部分6、7之間的間距(圖17)。在提取出沖模段13之后，帶有鋪放在上面的纖維層9a的模具5利用纖維層9b來重復(fù)地外編織(圖18)。如圖19所示，除了以編織技術(shù)鋪放形成輪輞座的纖維層以外，在變形的突出部的區(qū)域內(nèi)還鋪放了織物補(bǔ)丁17。該織物補(bǔ)丁附加于形成輪輞座的纖維層地減小了由凸緣導(dǎo)致的切口應(yīng)力集中效應(yīng)。為了在滲透和加固時(shí)進(jìn)行壓制，在輪輞座的區(qū)域內(nèi)使用多件式的金屬外部工具。

附圖標(biāo)記列表

1徑向編織機(jī)

2編織卷筒

3編織紗線

4模具

4a留空部的側(cè)壁

4b留空部的底部

5模具部分的移動(dòng)方向

6模具部分1

6a移動(dòng)件

7模具部分2

8纖維編織物

9a形成凸緣和輪輞座的纖維層1和2

9b形成輪輞座的纖維層3和4

10a成矩形的留空部

10b成v形的留空部

10c成v形的環(huán)形段

10d成矩形的環(huán)形段

11旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸線

12由泡沫材料組成的環(huán)形段

13沖模段

14凸緣

15輪輞座

16輪緣

17織物補(bǔ)丁