DE10260115A1

DE10260115A1 - Verfahren zur Herstellung einer Welle sowie nach diesem Herstellverfahren erzeugte Welle

Info

Publication number: DE10260115A1
Application number: DE10260115A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. Kirmße; Peter Dr. Meusburger
Original assignee: ThyssenKrupp Automotive AG
Current assignee: Thyssenkrupp Dynamic Components Teccenter AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: WO2004056553A1; DE10260115B4; AU2003283416A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Welle, insbesondere einer Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle, indem ein rohrförmiger Grundkörper (1) aus einem Kohlenfaserverbundwerkstoff (CFK) erzeugt und in mittel- oder unmittelbarer Weise mit mindestens einem Funktionselement, insbesondere Nocken (7) oder Antriebselement, in Wirkverbindung gebracht wird sowie Welle, insbesondere Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle, bestehend aus einem rohrförmigen Grundkörper (1) aus einem Kohlenfaserverbundwerkstoff sowie mindestens einem mittel- oder unmittelbar damit verbundenen Funktionselement, insbesondere Nocken (7) oder Antriebselement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Welle mit drehmomentübertragenden Konstruktionselementen, insbesondere einer Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle.
Der EP-B 0 290 758 ist eine Hohlwelle mit drehmomentübertragenden Konstruktionselementen, wie Zahnrädern, Kurven, Nocken oder dergleichen zu entnehmen, von denen wenigstens ein Konstruktionselement eine unrunde Öffnung zum Aufsetzen auf ein Ausgangsrohr mit im Wesentlichen gleicher Wandstärke aufweist und mit jeweils wenigstens einem Stützkörper zwischen dem Ausgangsrohr und jedem Konstruktionselement mit unrunder Öffnung, wobei das Ausgangsrohr zur kraft- und formschlüssigen Verbindung mit den Konstruktionselementen durch Innendruck derart aufgeweitet ist, dass das Ausgangsrohr mit einem Teilbereich seines Umfangs an der Innenwand der Konstruktionselemente mit mindestens bei einem anderen Teilbereich seines Umfangs an der Außenwand des Stützkörpers anliegt. Das Ausgangsrohr kann ein metallischer oder nicht metallischer Werkstoff, ggf. ein Laminatwerkstoff oder ein faserverstärkter Werkstoff aus verschiedenen Materialien sein.
Der EP-B 0 303 845 ist eine Hohlwelle zu entnehmen, bestehend aus einem Rohr und aus drehmomentübertragenden Konstruktionselementen, mit einer Öffnung zum Aufsetzen auf das Rohr und Stützkörpern, wobei die Verbindung zwischen Rohr, Konstruktionselement und Stützkörpern durch Verkleinerung des Raumes zwischen Rohr und Konstruktionselement hergestellt ist, wobei Konstruktionselement und Rohr kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind und in der Öffnung des Konstruktionselementes ferner mindestens ein Stützkörper angeordnet ist und das Rohrteil teilweise am Stützkörper anliegt. Das Rohr kann aus einem metallischen oder nicht metallischen Werkstoff, einem Laminatwerkstoff oder einem faserverstärkten Werkstoff aus verschiedenen Materialien gebildet sein.
Bei diesen beiden Druckschriften ist die Materialauswahl nicht nachvollziehbar und auch für einen Fachmann nicht ohne weiteres erkennbar, wie er derartige Materialien so auswählen soll, dass sie nach einer radialen Aufweitung des Rohres so wenig zurückfedern, dass ein dauerhafter Festsitz nach dem Ablassen des Innendruckes gewährleistet wird. Dies wird des weiteren noch durch die erheblichen Temperaturschwankungen, insbesondere im Einsatz einer Brennkraftmaschine, verschärft.
Der EP-B 0 826 476 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle aus Kunststoff mit rohrförmigem Metalleinsatz zu entnehmen, wobei ein aus Stahl bestehendes Rohr mit Kunststoff ummantelt wird. Dabei umfasst die Ummantelung auch die fertigen Nocken. Die Anforderungen an Verschleißfestigkeit und Festigkeit der Nocken können jedoch mit herkömmlichen Kunststoffen kaum erfüllt werden. Weiterhin müssen Kunststoffe gefunden werden, die einerseits thermoplastisch verformt/gespritzt werden können und andererseits die hohen Anforderungen an die Nocken über einen breiten Temperaturbereich erfüllen.
Durch die EP-B 0 328 009 ist eine gebaute Welle, insbesondere Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle bekannt geworden, gebildet durch einen Rohr körper und darauf einzeln aufgeschobenen Antriebselementen, die im Wesentlichen kraftschlüssig festgelegt sind, wobei jeweils zwischen zwei Antriebselementen eine Hülse mit gegenüber dem Rohrkörper größerem Durchmesser und auf dem Rohrkörper geführten, im Durchmesser reduzierten Bundbereichen aufgeschoben ist, wobei die Bundbereiche unter die Antriebselemente reichen und zwischen Rohrkörper und Antriebselementen im Wesentlichen kraftschlüssig eingespannt sind. Der Rohrkörper und ggf. auch die Stützhülsen können aus Stahl gefertigt sein. Die Antriebselemente, insbesondere Steuernocken, sollen aus Gusswerkstoff bestehen. Die Zwischenhülse kann aus Stahl, Aluminium, Titan oder Kohlenfaserverbundwerkstoffen, jeweils ausschließlich oder im Verbund miteinander oder im Verbund mit Kunststoff gebildet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur weiteren Gewichtsreduzierung von gebauten Wellen, insbesondere Nockenwellen, Kurbelwellen oder Getriebewellen, ein Herstellungsverfahren und eine danach hergestellte Welle bereitzustellen, das bzw. die einfach in der Ausführung ist und darüber hinaus auch eine möglichst große Freiheit bei der Auswahl der Verbindung der Funktionselemente mit der Welle mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Welle mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Diese Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Welle mit den Merkmalen des Anspruchs 20.
Im Herstellungsverlauf des rohrförmigen Grundkörpers wird an vorgebbaren Stellen des Rohres jeweils eine Metallhülse oder bedarfsweise gleich ein Funktionselement, beispielsweise ein Nocken, vorgesehen. Die Fixierung der Funktionselemente bei Einsatz einer Metallhülse kann durch Fertigungstechniken wie Rohraufweiten, beispielsweise durch Innenhochdruckumformung, oder Rollieren/Rändeln bzw. Aufpressen, Schweißen, insbesondere Laserstrahlschweißen, oder dergleichen erzeugt werden.
Das Laminieren erfolgt entweder durch Pultrusion (Strangziehverfahren) für Faserrichtungen in Längsrichtung oder durch Wickeltechniken für Faserrichtungen in Umfangsrichtung. Die Wickeltechniken können, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, programmgesteuert erfolgen, sodass verschiedene Winkel und Faserdichten eingestellt werden können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedene Lösungsansätze definiert werden:
Allgemein kann die Befestigung der Hülsen durch Einlaminieren erfolgen. Beim Einlaminieren sind verschiedene Aspekte zu beachten:

– Durch eine entsprechende Gestaltung der Metallhülse (Abrundung der umlaufenden Kante am Fuß der Hülse) kann die Kerbwirkung auf das CFK-Rohr gering gehalten werden.
– Das Rohr wird stufenweise in Längs- und Umfangsrichtung laminiert. Beim Laminieren in Umfangsrichtung werden ggf. auch gezielt bestimmte Winkel der Fasern zur Rohrachse eingestellt. Dadurch können die verschiedenen, auf die Welle aus den unterschiedlichen Richtungen einwirkenden Belastungen optimal aufgenommen werden.
– So ist folgende Vorgehensweise beim Laminieren vorteilhaft:
– Das Rohr wird in Längsrichtung laminiert.
– Bei Bedarf wird eine oder werden zwei Schichten) mit Faserrichtung von beispielsweise 45° zur Rohrachse anschließend auflaminiert.
– Die notwendige Anzahl an Metallhülsen wird über das Rohr geschoben und an die für die Befestigung notwendigen Stellen positioniert.
– Die zweite oder einfach eine weitere Schicht wird in Umfangsrichtung laminiert, wobei die Hülsen partiell quasi mit eingewickelt werden. In den Hülsen sind dafür umlaufende und diagonal verlaufende Vertiefungen/Rillen vorgesehen.
– Die Laminierung erfolgt so in die Vertiefungen der Hülse, dass die Fasern nicht über den Umfang der Metallhülse herausragen, wodurch die Oberfläche der Hülse für Fügeoperationen, beispielsweise zur Aufnahme von Nocken, zur Verfügung steht. Insbesondere ist darauf zu achten, dass die Fasern während des gesamten nachfolgenden Fügeprozesses nicht beschädigt werden. Für das Festsetzen der Funktionsbauteile kann beispielsweise im Anschluss die Hülse durch Rollieren oder Rändeln aufgeweitet werden. In diesem Fall müssen die Fasern so tief in die Vertiefungen der Hülse eingebettet sein, dass sie durch die Rollenwalzen nicht beschädigt werden.

Ein weiterer Lösungsansatz sieht die Befestigung der Hülsen durch Verpressen der übergeschobenen Hülsen auf das laminierte Rohr vor:

– Das Laminieren erfolgt wie oben angegeben.
– Das Rohr wird in Längsrichtung laminiert.
– Bei Bedarf wird eine oder werden zwei Schicht(en), mit Faserrichtung von beispielsweise 45° zur Rohrachse, anschließend auflaminiert.
– Die Außenseite des Rohres, auf der die Hülsen befestigt werden sollen, wird in Umfangsrichtung laminiert. Andernfalls könnte es zum Durchschneiden der Fasern kommen, was die Festigkeit der Welle reduzieren würde.
– Anschließend wird die notwendige Anzahl an Metallhülsen über das Rohr geschoben und an den für die Befestigung vorgesehenen Stellen positioniert.
– Das Verpressen kann zum Beispiel durch Magnetumformung erfolgen. Dabei wird mindestens eine Magnetspule über die Hülse (eventuell mehrere gleichzeitig) geschoben und über einen vorgebbaren Zeitraum aktiviert.
– Das Verpressen kann alternativ durch Rollieren/Walzen der Hülse zum Beispiel am Randbereich oder sogar am Randbereich des Nockens unmittelbar erfolgen.
– Durch die eventuell programmgesteuerte Wickeltechnik kann im Rohr eine besondere Oberfläche erzeugt werden, die den Formschluss der anschließenden Fügung verbessert.

In einem weiteren Lösungsansatz kann das jeweilige fertige Funktionselement, beispielsweise ein Nocken, unmittelbar auf das in Faserverbundtechnik herge stellte Rohr geschoben und beispielsweise durch Magnetumformung darauf befestigt werden.
Zur Verbesserung der Befestigungsqualität können ggf. die Fasern des Rohres so in Umfangsrichtung gewickelt werden, dass in Längsrichtung ein Oberflächenprofil entsteht, welches die Anformung der Metallhülse verbessert. Ebenso kann in der Metallhülse eine Kontur/Gravur innen eingearbeitet sein. Eventuell werden dabei nur an den Seiten überstehende Bünde der Bauteile durch das Magnetumformen auf dem Rohr befestigt.
Alle genannten Vorgehensweisen können auch so durchgeführt werden, dass die Metallhülse im Innern des Rohres angeordnet ist. Dadurch können Endzapfen bzw. Endstücke, an denen z.B. Antriebsräder befestigt werden, mit den für Stahlrohre bekannten Fügetechniken mit der Welle verbunden werden. Beispielsweise kann die klassische Verbindung durch einfaches Einpressen, die bei Kunststoffen kaum möglich ist, dadurch realisiert werden.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand verschiedener Ausführungsbeispiele dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 Welle mit einlaminierter Metallhülse;
2 Welle mit einlaminierter Metallhülse und aufgebrachter Rollierung zur Vorbereitung einer Fügeoperation;
3 Welle mit einlaminierter Metallhülse und gefügtem Funktionselement;
4 und 5 Prinzipskizzen zur Erzeugung eines CFK-Grundkörpers mit einlaminierter Metallhülse;
6 Prinzipskizze eines CFK-Grundkörpers mit aufgeschobener Metallhülse;
7 Prinzipskizze eines Fügevorganges zwischen einem CFK-Grundkörper und einer Metallhülse;
8 und 9 alternatives Verbindungsverfahren zwischen einem CFK-Grundkörper und einer Metallhülse.
Die 1, 2 und 3 zeigen die Montagefolge für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung am Beispiel der Montage von Nockenwellen.
1 zeigt eine Metallhülse 2, die in einem aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff (CFK) gebildeten rohrförmigen Grundkörper 1 einlaminiert ist. Damit die Kohlefaser während der nachfolgenden Operation nicht beschädigt wird, ist die Hülse im Fügebereich 3 für das Funktionselement von der Kohlefaser freigestellt. Die übrigen Bereiche, zumindest die Bundbereiche 4 und 5, sind von Laminat umgeben. Für das Einlaminieren ist zu beachten, die Metallhülse 2 so zu gestalten, dass die Kerbwirkung gering gehalten wird. Scharfe Kanten sind grundsätzlich zu vermeiden, damit die Fasern im Betrieb nicht beschädigt werden.
In der 2 ist die auf die Metallhülse 2 aufgebrachte Rollierung 6 zu erkennen. Die Rollierung 6 weitet die Metallhülse 2 partiell so weit auf, dass sie die innere Öffnung eines zu fügenden Funktionselementes überragt.
In der weiteren Montagefolge wird, wie in 3 dargestellt, ein Funktionselement, hier ein Nocken 7, über die Metallhülse 2, die im Fügebereich 3 rolliert ausgebildet war, gepresst. Durch die durch das Rollieren erfolgte Materialverdrängung entsteht eine Aufweitung der Metallhülse 2. Der Durchmesser der im Fügebereich 3 aufgeweiteten Metallhülse 2 überragt den Innendurch messer der Öffnung im Nocken 7. Durch das Aufschieben des Nockens 7 erfolgt ein Verpressen mit der Metallhülse 2. Dadurch entsteht eine kraft- und – je nach Form der Öffnung – eine formschlüssige Verbindung zwischen Metallhülse 2 und Nocken 7 und damit mit dem Grundkörper 1.
Durch die nachträgliche Aufweitung des Fügebereiches 3 der Metallhülse 2 können die Nocken 7 über die gesamte Rohrlänge und über mehrere Metallhülsen problemlos geschoben werden, ehe sie an der eigentlichen Fügestelle verpresst werden. Würden bereits mehrere aufgeweitete Metallhülsen 2 eingesetzt, so würde der Nocken 7 nicht so problemlos an die vorgesehene Fügestelle geschoben werden können.
Anstelle der in den 1 bis 3 vorgestellten Fügemethode kann auch auf den Rollierprozess verzichtet werden. Der Nocken 7 wird dann über die Metallhülse 2 geschoben und durch eine andere bekannte Fügemethode festgesetzt. Hier kann beispielsweise auch das Verschweißen mit Laserschweißen angewendet werden.
Für diesen Fall muss die Metallhülse 2 und die zugehörige Öffnung im Nocken 7 entsprechend ausgelegt sein.
In 3 ist eine Möglichkeit zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit zwischen Metallhülse 2 und Grundkörper 1 gezeigt. Hierzu kann der Bund 4,5 der Metallhülse 2 an seiner Stirnfläche 8 mit in Umfangsrichtung gegensinnig abgebogenen Zungen 9, 10 versehen sein.
4 zeigt als Prinzipskizze einen Grundkörper 1, in diesem Beispiel gebildet durch in Längsrichtung verlaufende, durch Strangziehen gebildete Kohlenfasern 11 sowie in Umfangsrichtung verlaufende, bedarfsweise unter einem vorgeb baren Winkel gewickelte Fasern 12, die bedarfsweise von einer Deckschicht 13 ummantelt sind.
5 zeigt den Grundkörper 1 samt Fasern 11, 12. Ferner dargestellt ist eine metallische Metallhülse 2, die über in Umfangsrichtung sowie diagonal verlaufende Vertiefungen 14, 15 verfügt und die Fasern 12 die Metallhülse 2 in diesen Bereichen 14, 15 einwickeln. Die Fasern 12 sollen hierbei nicht über die Umfangsfläche 16 der Metallhülse 2 vorstehen. Bedarfsweise können weitere Schichten in Form von Fasern 17 vorgesehen werden. Auf die Umfangsfläche 16 der Metallhülse 2 wird nachträgliche eine Rollierung 6 zur Fügung des Funktionselementes, beispielsweise des Nockens 7 (3), aufgebracht.
6 zeigt den gefertigten CFK-Grundkörper mit der aufgeschobenen Metallhülse 2 als Beispiel für zwei weitere Fügemethoden. In beiden Fällen wird die Metallhülse 2 durch äußere Kraft auf das Trägerrohr 1 gepresst. Dabei kann die äußere Kraft durch Walzen, Rollieren oder Magnetumformen erzeugt werden. Die Richtung der Kraftwirkung ist durch die Pfeile gekennzeichnet.
Im oberen Bildteil ist dargestellt, wie die Metallhülse 2 durch Walzen oder Rollieren in der mit den Pfeilen gezeigten Kraftrichtung festgesetzt wird. Dabei kann die Fügeoperation entlang der gesamten Oberfläche oder entlang von Teilen der Oberfläche beispielsweise an den Bundbereichen 4 und 5 sowie dem Fügebereich 3 durch Walzen oder Rollieren erfolgen.
Im unteren Bildteil ist gezeigt, wie die Metallhülse 2 durch Magnetumformen mit der Magnetspule 18 festgesetzt wird. Durch diesen Vorgang entsteht ein Schrumpfpressverband.
7 zeigt eine Anordnung der Magnetspulen 18, bei der nur die Bünde 4 und 5 der Metallhülse 2 auf den Grundkörper 1 geschrumpft werden.
8 zeigt eine Ausführungsform der Metallhülse 2 ohne Bünde 4 und 5. Hier ist in Längsrichtung im Grundkörper 1 zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit ein Profil 19 eingearbeitet. Die Metallhülse 2 wird dann durch Magnetumformen mit der Magnetspule 18 auf dem Grundkörper 1 festgesetzt.
9 zeigt den Zustand nach der Fügeoperation der Metallhülse 2 auf den Grundkörper 1. Das Profil 19 ist flach gedrückt und bildet damit ein zusätzliches Spannungsreservoire zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen Grundkörper 1 und Metallhülse 2.
Die in den 8 und 9 gezeigte Ausführung lässt sich auch mit Walzen oder Rollieren als Ersatz des Magnetumformens ausführen.
Der Vorteil der Lösungen, wie sie in den 6, 7, 8, 9 gezeigt sind, besteht in der einfacheren Technik zur Herstellung des Grundkörpers 1. Der Nachteil der in diesen Figuren gezeigten Technik besteht in der geringeren Haltbarkeit. Es muss folglich je nach Anforderung an die Funktionswelle entschieden werden, ob die Metallhülse 2 auf dem Grundkörper 1 nachträglich festgesetzt werden kann oder ob sie direkt in die Faserstruktur einlaminiert werden muss.
In einer besonderen Ausführungsform können die Funktionsbauteile, wie beispielsweise Nocken 7, ohne Verwendung einer Metallhülse 2 direkt auf den Grundkörper 1 mittels Magnetumformen festgesetzt werden. Hier ist der Vorteil offensichtlich in der einfachen Fertigungsfolge.

1: Grundkörper
2: Metallhülse
3: Fügebereich
4: Bund an Metallhülse
5: Bund an Metallhülse
6: Rollierung
7: Nocken
8: Stirnfläche
9: abgebogene Zunge
10: abgebogene Zunge
11: Kohlenfasern
12: Fasern
13: Deckschicht
14: Vertiefung
15: Vertiefung
16: Umfangsfläche
17: Fasern
18: Magnetspule
19: Profil

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Welle mit drehmomentübertragenden Konstruktionselementen, indem ein rohrförmiger Grundkörper (1) aus einem Kohlenfaserverbundwerkstoff (CFK) erzeugt und in mittel- oder unmittelbarer Weise mit mindestens einem Funktionselement aus einem anderen Werkstoff in Wirkverbindung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) über eine, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff bestehende Metallhülse (2), mit dem jeweiligen Funktionselement in Wirkverbindung gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) durch in Längs- und/oder Umfangsrichtung und/oder geneigt dazu verlaufenden Fasern (12, 17) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) durch Strangziehen der Kohlenfasern (11) in Längsrichtung und/oder durch Wickeln der Fasern (12) für Faserrichtungen in Umfangsrichtung und/oder durch Wickeln der Fasern (17) für geneigt dazu verlaufende Faserrichtungen erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Grundkörpers (1) stufenweise durch Laminierung in Längs- und Umfangsrichtung bzw. geneigt dazu, insbesondere programmgesteuert, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Erzeugung des Grundkörpers (1) bzw. nach Erzeugung desselben die notwendige Anzahl an Metallhülsen (2) an vorgebbaren Stellen des Grundkörpers (1) positioniert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülsen (2) im Verlauf der Erzeugung des Grundkörpers (1) in die Fasern (12, 17) des Kohlenfaserverbundwerkstoffes eingebettet, insbesondere einlaminiert, werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülsen (2) rohrseitig mit einer abgerundeten Kante versehen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) in Längsrichtung laminiert wird, mindestens eine Schicht in Umfangsrichtung und/oder mit Faserrichtungen von etwa 45° zur Rohrachse auflaminiert wird, die notwendige Anzahl an Metallhülsen (2) über den Grundkörper (1) geschoben und im Bereich der für die Befestigung notwendigen Stellen positioniert werden, mindestens eine weitere Schicht in Längs- und/oder Umfangsrichtung und/oder geneigt dazu auf den Grundkörper (1) und die Metallhülse (2) auflaminiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (2) mit Vertiefungen (14, 15), insbesondere mit in Längsrichtung und/oder Umfangsrichtung und/oder geneigt dazu verlaufenden Rillen versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Laminierung dergestalt erfolgt, dass die Fasern (12, 17) nicht über die Umfangsfläche (16) im Bereich 3 der Metallhülse (2) herausragen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) in Längsrichtung laminiert wird, mindestens eine Schicht in Umfangsrichtung und/oder mit Faserrichtungen von etwa 45° zur Rohrachse auflaminiert wird, die notwendige Anzahl an Metallhülsen (2) über den Grundkörper (1) geschoben und im Bereich der für die Befestigung notwendigen Stellen positioniert werden und die Verbindung von Grundkörper (1) und Metallhülsen (2) durch Verpressen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen durch Magnetumformen erfolgt, dergestalt, dass mindestens eine Magnetspule (18) über die Metallhülsen (2) geschoben und für einen vorgebbaren Zeitabschnitt aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen durch Rollieren oder Walzen der Hülse, insbesondere an deren Randbereichen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) in Längsrichtung laminiert wird, mindestens eine Schicht in Umfangsrichtung und/oder mit Faserrichtung von etwa 45° zur Rohrachse auflaminiert wird, die notwendige Anzahl an Funktionselementen über den Grundkörper (1) geschoben und im Bereich der für die Befestigung notwendigen Stellen positioniert werden und die Verbindung von Grundkörper (1) und Funktionselementen durch Verpressen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen durch Magnetumformen erfolgt, dergestalt, dass mindestens eine Magnetspule (18) über das Funktionselement geschoben und für einen vorgebbaren Zeitabschnitt aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen durch Rollieren oder Walzen der Funktionselemente, insbesondere an deren Randbereichen, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (2) mit dem inneren Umfangsbereich des Grundkörpers (1) in Wirkverbindung gebracht wird.
Welle, insbesondere Nockenwelle, Kurbelwelle oder Getriebewelle, bestehend aus einem rohrförmigen Grundkörper (1) aus einem Kohlenfaserverbundwerkstoff sowie mindestens einem mittel- oder unmittelbar damit verbundenen Funktionselement, insbesondere Nocken (7) oder Antriebselement.
Welle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement durch eine Schrumpfverbindung, wie sie beispielsweise durch Magnetumformen oder Walzen oder Rollieren erzielt wird, mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
Welle nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement über eine metallische Metallhülse (2) mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
Welle nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) aus einem mehrschichtigen Laminataufbau, gebildet durch Fasern (12, 17) mit unterschiedlichem Faserverlauf besteht.
Welle nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (2) in die Fasern (12, 17), die den Grundkörper (1) bilden, integriert einlaminiert ist.
Welle nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stirnfläche (8) der Metallhülse (2) in radialer Richtung gegeneinander versetzte abgebogene Zungen (9, 10) aufweist.
Welle nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche (16) der Metallhülse (2) mit einer Rollierung (6) versehen ist.
Welle nach einem der Ansprüche 20, 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement, wie beispielsweise Nocken (7), durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der Umfangsfläche (16) der Metallhülse (2) verbunden ist.
Welle nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement, wie beispielsweise Nocken (7), durch eine Schweißverbindung, insbesondere einer Laserschweißverbindung, mit der Metallhülse (2) verbunden ist.