AT514643B1 - Verbindungselement - Google Patents

Verbindungselement Download PDF

Info

Publication number
AT514643B1
AT514643B1 ATA50492/2013A AT504922013A AT514643B1 AT 514643 B1 AT514643 B1 AT 514643B1 AT 504922013 A AT504922013 A AT 504922013A AT 514643 B1 AT514643 B1 AT 514643B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
retaining
head end
support structure
penetrating
elements
Prior art date
Application number
ATA50492/2013A
Other languages
English (en)
Other versions
AT514643A1 (de
Inventor
Rudolf Dipl Ing Gradinger
Harald Dipl Ing Sehrschön
Stephan Dipl Ing Ucsnik
Original Assignee
Fill Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fill Gmbh filed Critical Fill Gmbh
Priority to ATA50492/2013A priority Critical patent/AT514643B1/de
Priority to US14/910,402 priority patent/US20160177987A1/en
Priority to EP14777487.1A priority patent/EP3030361A1/de
Priority to PCT/AT2014/050172 priority patent/WO2015017877A1/de
Publication of AT514643A1 publication Critical patent/AT514643A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT514643B1 publication Critical patent/AT514643B1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • B23P13/02Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass in which only the machining operations are important
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/07Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of multiple interengaging protrusions on the surfaces, e.g. hooks, coils
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44BBUTTONS, PINS, BUCKLES, SLIDE FASTENERS, OR THE LIKE
    • A44B18/00Fasteners of the touch-and-close type; Making such fasteners
    • A44B18/0046Fasteners made integrally of plastics
    • A44B18/0061Male or hook elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/10Incompletely punching in such a manner that the parts are still coherent with the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/12Punching using rotatable carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/64Joining a non-plastics element to a plastics element, e.g. by force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/303Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3032Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined
    • B29C66/30321Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined making use of protrusions belonging to at least one of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/26Non-fibrous reinforcements only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • B29C65/564Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined hidden in the joint, e.g. dowels or Z-pins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/303Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3034Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of additional elements, e.g. meshes
    • B29C66/30341Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of additional elements, e.g. meshes non-integral with the parts to be joined, e.g. making use of extra elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076Aircrafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B15/00Nails; Staples
    • F16B15/0023Nail plates
    • F16B15/003Nail plates with teeth cut out from the material of the plate
    • F16B15/0046Nail plates with teeth cut out from the material of the plate from the body of the plate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes (1) und ein Verbindungselement (1) zum Verbinden von zumindest zwei Materialschichten, welches eine gitterförmige Trägerstruktur (4) aufweist, wobei auf zumindest einer Seite der Trägerstruktur (4) von der Trägerstruktur (4) abstehende Rückhalte- /Durchdringungselemente (2) mit je zumindest einem zur Durchdringung zumindest einer der Materialschichten dienenden, freien Kopfende (5) angeordnet sind, die über je zumindest eine Anbindungsstelle (3) mit der Trägerstruktur (4) verbunden sind, wobei die Rückhalte-/Durchdringungselement (2) je ein zweites dem ersten Kopfende (5) gegenüberliegendes zweites freies Kopfende (6) aufweisen und die Anbindungsstellen (3) der jeweiligen Rückhalte-/Durchdringungselemente (2) außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende (2) zu dem zweiten freien Kopfende (6) liegt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes zum Verbinden von zumindest zwei Materialschichten, welches aus einem flächigen Grundmaterial hergestellt wird, wobei in einem ersten Schritt zumindest eine Kontur zumindest eines Rückhal-te-/Durchdringungselementes mit zumindest einem zur Durchdringung zumindest einer der Materialschichten dienenden, freien Kopfende aus dem plattenförmigen Grundmaterial geschnitten oder gestanzt wird, wobei zumindest eine Anbindungsstelle, mit welcher das Rückhal-te-/Durchdringungselement mit dem Rest des Grundmaterials verbunden bleibt, bei einem Schneiden oder Stanzen der Kontur ausgespart wird und in einem zweiten Schritt das zumindest eine freie Kopfende des zumindest einen Rückhalte/Durchdringungselementes aus einer Ebene des plattenförmigen Grundmaterials in eine außerhalb dieser Ebene liegenden Endposition bewegt wird, wobei das zumindest eine Rückhalte-/Durchdringungselement nach Bewegen des Kopfendes in die Endposition über die zumindest eine Anbindungsstelle mit einem anderen Rückhalte/Durchdringungselement und/oder mit dem verbleibenden Rest des Grundmaterials, welcher eine Trägerstruktur für die zumindest eine lasttragende Struktur bildet, verbunden bleibt.
[0002] Weiters betrifft die Erfindung ein Verbindungselement zum Verbinden von zumindest zwei Materialschichten, welches Trägerstruktur aufweist, wobei auf zumindest einer Seite der Trägerstruktur von der Trägerstruktur abstehende Rückhalte-/Durchdringungselemente mit je zumindest einem zur Durchdringung zumindest einer der Materialschichten dienenden, freien Kopfende angeordnet sind, die je über zumindest eine Anbindungsstelle mit der Trägerstruktur verbunden sind.
[0003] Im Fahrzeug und Flugzeugbau kommen vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Hierbei werden auch Verbundstoffe aus Fasermatten oder Folien und Werkstoffe wie beispielsweise Metall verwendet. Sehr häufig findet auch ein Werkstoffverbund Verwendung, bei dem eine aus einem ersten Laminat gebildete Materialschicht und eine zweite, ebenfalls aus einem Laminat gebildete Materialschicht miteinander durch ein zwischen diesen angeordnetes Verbindungselement verbunden und mittels eines Harzes verklebt werden. Die Rückhalte-/Durchdrin-gungselemente dienen als Bewehrung und stellen in dem Werkstoff verbünd lasttragende Strukturen dar. Bekannte Verbindungselemente weisen gitterförmige Träger aus Metall auf, von welchen die Rückhalte- bzw. Durchdringungselemente, beispielsweise in Form von Haken, abstehen. Die Kopfenden der Rückhalte-/ Durchdringungselemente haben die Funktion eine Materialschicht zu durchdringen und eine mechanische Verbindung zwischen den zu verbindenden Materialschichten herzustellen.
[0004] Ein Verfahren und ein Verbindungselement der eingangs genannten Art sind aus der WO 2006/037624 bekannt geworden. Zur Herstellung des bekannten Verbindungselementes werden hakenförmige Rückhalte-/ Durchdringungselemente aus einem Blech gestanzt, sodass diese nur an einem dem Kopfende gegenüberliegenden Fußbereich mit dem Blech verbunden sind. Hierauf werden die Rückhalte-/Durchdringungselemente in dem Fußbereich umgebogen, sodass in diesem Bereich eine Biegung entsteht. Nachteilig ist hierbei vor allem, dass die Biegung in einem eingebauten Zustand des Werkstoffverbundes sehr hohen Lastspielzahlen ausgesetzt ist, was Ermüdungen bis zum Bruch der Biegestelle zur Folge haben kann. Weiters ist es von Nachteil, dass die Biegung in einem Lastpfad liegt und sehr hohe Spitzenbelastungen aufnehmen muss. Auch kommt es durch das Umbiegen zu einer Querschnittsveränderung und zur Bildung einer geometrischen Kerbe an der Stelle der Biegung. Durch das Umbiegen wird bereits bei der Herstellung der Rückhalte/Durchdringungselemente ein Teil der Umformbarkeit des Materials verbraucht. Darüber hinaus weist das bekannte Verbindungselement im Bereich der Biegung eine Krümmung zu Grenzflächen der miteinander zu verbindenden Materialschichten auf. Dies kann zu Lufteinschlüssen oder zur Bildung von Harznestern führen, wodurch die Gefahr von Rissausbreitungen in einer Grenzfläche zwischen den Materialschichten erhöht wird.
[0005] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden.
[0006] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem ersten Schritt das Rückhalte-/Durchdringungselement soweit ausgestanzt wird, dass ein dem ersten freien Kopfende gegenüberliegendes zweites freies Kopfende gebildet wird und die zumindest eine Anbindungsstelle außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende zu dem zweiten freien Kopfende liegt.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Anbindungsstelle nicht in dem Lastpfad des Rückhalte-/Durchdringungselementes, da die beiden einander gegenüberliegenden Kopfenden, über welche eine Lastabtragung zwischen den beiden Materialschichten erfolgt, als freie Enden ausgebildet sind. Durch die Trägerstruktur lassen sich die Rückhalte/Durchdringungselemente optimal zwischen den miteinander zu verbindenden Materialschichten positionieren.
[0008] Auch kommt es bei der erfindungsgemäßen Lösung zu keiner Materialeinschnürung im Lastpfad, da die Anbindungsstelle zu der Trägerstruktur nicht im Kraftfluss zwischen den beiden zu verbindenden Materialschichten liegt. Die Materialschichten können als Folien, Laminate, Gewebe, Prepreg-Materialien, faserverstärkte Kunststoffe, wie CFK, Holz, Pressstoffplatten aller Art, etc. ausgebildet sein. Der Begriff „Materialschicht“ wird in dem vorliegenden Zusammenhang so verstanden, dass damit nicht nur eine einzige Schicht sondern auch ein aus mehreren Schichten aufgebautes Material bezeichnet ist.
[0009] Das erfindungsgemäße Verbindungselement kann aus jedem geeigneten Grundmaterial konstanter oder variabler Dicke hergestellt werden, beispielsweise aus Metall, Kunststoff, Orga-noblech, faserverstärktem Kunststoff, Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden oder aus denselben Materialien wie die miteinander zu verbindenden Materialschichten. Das Grundmaterial kann plattenförmig ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Bleches, oder auch eine wellige Querschnittstruktur aufweisen. So kann das Grundmaterial beispielsweise auch in Form eines Wellbleches vorliegen. Durch eine wellige Querschnittstruktur des Grundmaterials lassen sich ein größeres Flächenträgheitsmoment und ein höheres Widerstandsmoment erzielen, sodass größere Biegemomente aufgenommen werden können. Weiters kann das Grundmaterial, aus welchem das Verbindungselement hergestellt wird, beschichtet sein, beispielsweise mit Lacken, funktionalen Oberflächenbeschichtungen auch kann die Oberfläche des Grundmaterials mit einer Oberflächenstruktur, beispielsweise einer Mikrostruktur, versehen sein. Insbesondere kann das Grundmaterial mit einem Primer beschichtet werden, der sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Vernetzung mit einem zur Verbindung der beiden Materialschichten verwendeten Bindemittel, beispielsweise einem Harz, aufweist. Das Beschichten des Grundmaterials kann beispielsweise mittels eines Coil-Coating-Verfahrens erfolgen.
[0010] Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung, welche sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften auszeichnet, kann es vorgesehen sein, dass in dem zweiten Schritt beide Kopfenden des Rückhalte-/Durchdringungselementes aus der Ebene des plattenförmigen Grundmaterials gedreht werden, ohne einen lastragenden Querschnitt des Rückhalteelemente-/ Durchdringungselementes zu verbiegen.
[0011] Die Beulsteifigkeit des Rückhalte-/Durchdringungselementes lässt sich dadurch erhöhen, dass in das Rückhalte-/Durchdringungselement zumindest eine Sicke eingebracht wird. Es kann auch schon ein gesicktes Grundmaterial, beispielsweise ein gesicktes Blech, verwendet werden.
[0012] Die Dichte der Anordnung der Rückhalte-/Durchdringungselemente lässt sich dadurch erhöhen, dass nach dem zweiten Schritt die Trägerstruktur in zumindest eine Richtung geschert wird.
[0013] Eine optimale Verbindung mit den Materialschichten lässt sich dadurch gewährleisten, dass nach dem zweiten Schritt die Trägerstruktur entsprechend einer Kontur der miteinander zu verbindenden Materialschichten umgeformt wird.
[0014] Um eine möglichst gute Durchdringung der Trägerstruktur des Verbindungselementes für ein zum Verbinden der beiden Materialschichten verwendetes Bindemittel bzw. einen Klebstoff, wie beispielsweise Harz, zu ermöglichen kann es vorgesehen sein, dass in dem ersten Schritt mehrere Rückhalteelemente ausgeschnitten werden, wobei zwischen Kopfenden am nächsten benachbarter Rückhalteelemente befindliches Grundmaterial zur Gänze ausgeschnitten oder ausgestanzt wird. Auf diese Weise lässt sich der verbleibende Rest des Grundmaterials, aus dem die Trägerstruktur gebildet ist minimieren.
[0015] Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch mit einem Verbindungselement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch lösen, dass die Rückhalte/Durchdringungs-elemente je ein zweites dem ersten Kopfende gegenüberliegendes zweites freies Kopfende aufweisen und wo zumindest eine Anbindungsstellen der jeweiligen Rückhalte-/Durchdrin-gungselemente außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende zu dem zweiten freien Kopfende liegt.
[0016] Weiters hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, das Verbindungselement mäanderförmig ausgebildet ist. Eines oder beide der Kopfenden des Rückhalte-/Durchdringungselementes können Rückhaltestrukturen, beispielsweise Widerhaken, mehrfache Widerhaken, Vorsprünge, Hinterschnitte, etc., aufweisen oder aber auch nur als einfache Spitzen ausgebildet sein. Weiters können die Rückhalte-/Durchdringungselemente je einen zwischen den beiden Kopfenden liegenden Schaft aufweisen.
[0017] Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann der Abstand der beiden Kopfenden eines Rückhalte-/Durchdringungselementes zu einer Oberfläche der Trägerstruktur gleich oder unterschiedlich sein. D.h., die Rückhalte-/Durchdringungselemente können bezüglich einer durch die Anbindungsstelle(n) verlaufenden Drehachse symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein. Die Kopfenden eines Rückhalte-/Durchdringungselementes können an gegenüberliegenden Seiten der Trägerstruktur von dieser beabstandet sein, sodass das Rückhalte-/Durchdringungselement die Trägerstruktur vollständig durchdringt und an beiden Seiten derselben von dieser absteht. Alternativ können die Anbindungsstellen an die Trägerstruktur aber auch so gewählt sein, dass das Rückhalte- /Durchdringungselement nach dem Drehen nur auf einer Seite von der Trägerstruktur absteht.
[0018] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung kann es vorgesehen sein, dass freie auf derselben Seite der Trägerstruktur angeordnete Kopfenden unterschiedlicher Rückhalteelemente-/Durchdringungselemente in unterschiedlichen Abstände zu einer Oberfläche der Trägerstruktur angeordnet sind. Vereinfacht gesagt, können die Höhen der Rückhalteelemente gemäß dieser Ausführungsform unterschiedlich sein. Dadurch kann die Ausbildung einer bevorzugten Scherebene zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Materialschichten vermieden werden und insgesamt die Belastbarkeit der resultierenden Werkstoffverbundes wesentlich erhöht werden.
[0019] Zur Erhöhung der Steifigkeit können die Rückhalteelemente-/Durchdringungselemente zumindest eine sich zumindest abschnittsweise zwischen den freien Kopfenden erstreckende Sicke aufweisen.
[0020] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
[0021] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0022] Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßes Verbindungselementes; [0023] Fig. 2 eine Draufsicht auf ein noch nicht fertiggestelltes Verbindungselement, bei welchem Rückhalteelemente-/Durchdringungselemente und Trägerstruktur noch in einer Ebene liegen; [0024] Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselementes, bei welchem die Rückhalteelemente-/Durchdringungselemente aus der Ebene der Trägerstruktur gedreht sind; [0025] Fig. 4 eine Draufsicht auf das Verbindungselement aus Fig. 3; [0026] Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Varianteeines erfindungsgemäßen Verbin dungselementes und [0027] Fig. 6 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes.
[0028] Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 1 Rückhalte/Durch-dringungselemente 2 auf, die über Anbindungsstellen 3 mit einer gitterartigen Trägerstruktur 4 verbunden sind.
[0029] Die Rückhalte-/Durchdringungselemente 2 weisen freie einander in Längsrichtung der Rückhalte-/Durchdringungselemente 2 gegenüber liegende Kopfende 5 auf.
[0030] Die Anbindungsstellen 3 der jeweiligen Rückhalte-/Durchdringungselemente 2 liegen außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende 5 zu dem zweiten freien Kopfende 6 und können beispielsweise seitlich an einem zwischen den beiden Kopfenden 5 und 6 verlaufenden Schaft des jeweiligen Rückhalte-/Durchdringungselementes 2 angeordnet sein.
[0031] Auch wenn hier Rückhalte-/Durchdringungselemente 2 jeweils mit einem geraden Schaft dargestellt sind, so können die Schäfte auch eine geschwungene schlangenlinienförmige oder andere beliebige Kontur aufweisen. Auch können die Kopfenden 5 und 6 abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen unterschiedlich ausgebildet sein. So kann das Kopfende 5 eines Rückhalte-/Durchdringungselementes 2 anders ausgebildet sein als dessen Kopfende 6.
[0032] Der Abstand der beiden Kopfenden 5, 6 eines Rückhalte-/Durchdringungselementes 2 zu einer Oberfläche der Trägerstruktur kann gleich, wie dargestellt, oder unterschiedlich sein.
[0033] Weiters können, abweichend von der Darstellung in Fig. 1, auf derselben Seite der Trägerstruktur 4 angeordnete Kopfenden 5, 6 unterschiedlicher Rückhalteelemente/Durchdrin-gungselemente 2 auch in unterschiedlichen Abstände zu einer Oberfläche der Trägerstruktur 4 angeordnet sein.
[0034] Gemäß Figur 5 kann die Anbindungsstelle 3 auch seitlich an einem Kopfende 5 oder 6 angeordnet sein, sodass die Rückhalte/Durchdringungselemente 2 von der Trägerstruktur 4 nur an einer Seite abstehen.
[0035] Gemäß den Figuren 2 - 4 können einzelne oder alle Rückhalteelemente/Durchdrin-gungselemente 2 eine Sicke 7 aufweisen.
[0036] Bezugnehmend auf die Figuren 1 - 6 soll das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren näher erläutert werden.
[0037] In einem ersten Schritt werden gemäß Fig. 2 die Konturen der Rückhalte/Durchdrin-gungselementes 2 aus einem plattenförmigen Grundmaterial geschnitten oder gestanzt. Nur die Anbindungsstellen 3, mit welcher das Rückhalte/Durchdringungselement 2 mit dem Rest des Grundmaterials verbunden bleibt, werden bei einem Schneiden oder Stanzen der Kontur ausgespart. Die Kontur wird hierbei soweit ausgeschnitten, dass die Kopfenden 5 und 6, welche zur Durchdringung der miteinander zu verbindenden Materialschichten vorgesehen sind, als freie Enden vorliegen.
[0038] Das Einbringen der Sicke 7 kann gleichzeitig mit dem Ausschneiden-/Stanzen, oder auch danach oder davor erfolgen. Alternativ kann auch ein gesicktes Grundmaterial, z.B. ein Wellblech, verwendet werden.
[0039] Zwischen den ausgeschnittenen/gestanzten Konturen der Rückhalte/Durchdringungs-elemente 2 befindliche Stege 8 können im Bedarfsfalls ebenfalls entfernt werden, um die freie zur Durchdringung mit einem Bindemittel zur Verfügung stehende Fläche der Trägerstruktur 4 zu erhöhen.
[0040] In einem zweiten Schritt werden die Rückhalte-/Durchdringungselemente 2 dann um ihre Anbindungsstellen 3 gegenüber der Trägerstruktur 4 gedreht, beispielsweise in die in den Figuren 1, 3 bis 5 dargestellten Endpositionen.
[0041] Das resultierende in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement 1 kann durch Scheren seiner Trägerstruktur 4 weiter bearbeitet werden, um Abstände zwischen den einzelnen Rück-halte-/Durchdringungselementen 2 zu verringern. Auch kann die Trägerstruktur 4 entsprechend einer Kontur der miteinander zu verbindenden Materialschichten weiter umgeformt werden.
[0042] Gemäß Fig. 6 kann das Verbindungselement 9 auch eine mäanderförmige Struktur aufweisen, wobei die Trägerstruktur 10 in diesem Fall identisch mit den Anbindungsstellen sein kann, sodass die Rückhalte/Durchdringungselemente 2 letztlich durch die Anbindungsstellen miteinander verbunden sind. Durch Biegen der Trägerstruktur 10 bzw. der Anbindungsstellen zwischen den Rückhalte/Durchdringungselemente 2 lässt sich die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform realisieren.
[0043] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Verbindungselementes dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
BEZUGSZEICHENLISTE 1 Verbindungselement 2 Rückhalte/Durchdringungselement 3 Anbindungsstelle 4 Trägerstruktur 5 Erstes Kopfende 6 Zweites Kopfende 7 Sicke 8 Steg 9 Verbindungselement 10 Trägerstruktur

Claims (11)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes (1) zum Verbinden von zumindest zwei Materialschichten, welches aus einem flächigen Grundmaterial hergestellt wird, wobei in einem ersten Schritt zumindest eine Kontur zumindest eines Rückhalte-/Durchdrin-gungselementes (2) mit zumindest einem zur Durchdringung zumindest einer der Materialschichten dienenden, freien Kopfende (5) aus dem plattenförmigen Grundmaterial geschnitten oder gestanzt wird, wobei zumindest eine Anbindungsstelle (3), mit welcher das Rückhalte-/Durchdringungselement (2) mit dem Rest des Grundmaterials verbunden bleibt, bei einem Schneiden oder Stanzen der Kontur ausgespart wird und in einem zweiten Schritt das zumindest eine freie Kopfende (5) des zumindest einen Rückhalte-/Durchdrin-gungselementes (2) aus einer Ebene des plattenförmigen Grundmaterials in eine außerhalb dieser Ebene liegenden Endposition bewegt wird, wobei das zumindest eine Rückhal-te-/Durchdringungselement (2) nach Bewegen des Kopfendes (5) in die Endposition über die zumindest eine Anbindungsstelle (3) mit einem anderen Rückhalte-/Durchdringungs-element (2) und/oder mit dem verbleibenden Rest des Grundmaterials, welcher eine Trägerstruktur (4) für die zumindest eine lasttragende Struktur (2) bildet, verbunden bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schritt das Rückhalte-/Durchdringungs-element (2) soweit ausgestanzt wird, dass ein dem ersten freien Kopfende (5) gegenüberliegendes zweites freies Kopfende (6) gebildet wird und die zumindest eine Anbindungsstelle (3) außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende (2) zu dem zweiten freien Kopfende (6) liegt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt beide Kopfenden (5, 6) des Rückhalteelementes (2) aus der Ebene des plattenförmigen Grundmaterials gedreht werden, ohne einen lastragenden Querschnitt des Rückhalteelemente-/ Durchdringungselementes (2) zu verbiegen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Rückhalte-/ Durchdringungselement (2) zumindest eine Sicke (7) eingebracht wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem zweiten Schritt die Trägerstruktur (4) in zumindest eine Richtung geschert wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem zweiten Schritt die Trägerstruktur (4) entsprechend einer Kontur der miteinander zu verbindenden Materialschichten umgeformt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schritt mehrere Rückhalte-/Durchdringungselemente (2) ausgeschnitten werden, wobei zwischen Kopfenden (5, 6) am nächsten benachbarter Rückhalteelemente (2) befindliches Grundmaterial zur Gänze ausgeschnitten oder ausgestanzt wird.
  7. 7. Verbindungselement (1) zum Verbinden von zumindest zwei Materialschichten, welches eine Trägerstruktur (4) aufweist, wobei auf zumindest einer Seite der Trägerstruktur (4) von der Trägerstruktur (4) abstehende Rückhalte-/Durchdringungselemente (2) mit je zumindest einem zur Durchdringung zumindest einer der Materialschichten dienenden, freien Kopfende (5) angeordnet sind, die je über zumindest eine Anbindungsstelle (3) mit der Trägerstruktur (4) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalte-/Durch-dringungselemente (2) je ein zweites dem ersten Kopfende (5) gegenüberliegendes zweites freies Kopfende (6) aufweisen und die zumindest eine Anbindungsstelle (3) der jeweiligen Rückhalte-/Durchdringungselemente (2) außerhalb eines Lastpfades von dem ersten freien Kopfende (2) zu dem zweiten freien Kopfende (6) liegt.
  8. 8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der beiden Kopfenden (5, 6) eines Rückhalte-/Durchdringungselementes (2) zu einer Oberfläche der Trägerstruktur gleich oder unterschiedlich ist.
  9. 9. Verbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass freie auf derselben Seite der Trägerstruktur (4) angeordnete Kopfenden (5, 6) unterschiedlicher Rückhal-teelemente-/Durchdringungselemente (2) in unterschiedlichen Abstände zu einer Oberfläche der Trägerstruktur (4) angeordnet sind.
  10. 10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteelemente-/Durchdringungselemente (2) zumindest eine sich zumindest abschnittsweise zwischen den freien Kopfenden (5, 6) erstreckende Sicke (7) aufweisen.
  11. 11. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mäanderförmig oder spiralförmig ausgebildet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
ATA50492/2013A 2013-08-06 2013-08-06 Verbindungselement AT514643B1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50492/2013A AT514643B1 (de) 2013-08-06 2013-08-06 Verbindungselement
US14/910,402 US20160177987A1 (en) 2013-08-06 2014-08-06 Connecting element
EP14777487.1A EP3030361A1 (de) 2013-08-06 2014-08-06 Verbindungselement
PCT/AT2014/050172 WO2015017877A1 (de) 2013-08-06 2014-08-06 Verbindungselement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50492/2013A AT514643B1 (de) 2013-08-06 2013-08-06 Verbindungselement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT514643A1 AT514643A1 (de) 2015-02-15
AT514643B1 true AT514643B1 (de) 2015-08-15

Family

ID=51655500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50492/2013A AT514643B1 (de) 2013-08-06 2013-08-06 Verbindungselement

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160177987A1 (de)
EP (1) EP3030361A1 (de)
AT (1) AT514643B1 (de)
WO (1) WO2015017877A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017204504A1 (de) 2017-03-17 2018-09-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Hybridbauteils sowie Hybridbauteil

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011226A (en) * 1960-11-23 1961-12-05 Troy Steel Corp Gusset plates
CH480943A (de) * 1968-08-22 1969-11-15 Sachsenroeder Sen Gustav Verfahren zur Herstellung von Schichtpressstoffen
DE2801082A1 (de) * 1975-10-31 1979-07-12 Robert Bion & Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gestreckten metallstreifens
WO2007112987A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Reinz-Dichtungs-Gmbh Mounting device and method for producing
DE102006015148A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-11 Reinz-Dichtungs-Gmbh Halterungsvorrichtung
DE102009047671A1 (de) * 2009-12-08 2011-06-09 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Anbinden eines Faserverbundbauteils an ein Strukturbauteil eines Luft- und Raumfahrzeuges und eine entsprechende Anordnung
DE102009051392A1 (de) * 2009-10-31 2011-07-07 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, 10587 Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus mindestens einem vorzufertigenden Metallbauteil und mindesten einem Kunststoffbauteil und formschlüssig gefügter Verbundkörper
US20110258828A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Mitek Holdings, Inc. Nailing Plate
DE102010042463A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Agm Mader Gmbh Bauteilverbinder, insbesondere zur Verbindung von Holzbauteilen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7254874B2 (en) * 2004-03-10 2007-08-14 Leonard Arnold Duffy Molded surface fasteners and attachment methods
DE102004048464B4 (de) * 2004-10-05 2008-07-31 Reinz-Dichtungs-Gmbh Halterungsvorrichtung, Verfahren zur Herstellung sowie Verwendung einer derartigen Halterungsvorrichtung
WO2006037642A1 (de) 2004-10-06 2006-04-13 Frank Thielemann Nichtraucherschutzvorrichtung
DE102006015100B4 (de) * 2006-03-31 2008-04-30 Reinz-Dichtungs-Gmbh Halterungsvorrichtung
DE102007062650B3 (de) * 2007-12-24 2009-04-09 Gottlieb Binder Gmbh & Co. Kg Befestigungssystem, insbesondere für metallische Bauteile

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011226A (en) * 1960-11-23 1961-12-05 Troy Steel Corp Gusset plates
CH480943A (de) * 1968-08-22 1969-11-15 Sachsenroeder Sen Gustav Verfahren zur Herstellung von Schichtpressstoffen
DE2801082A1 (de) * 1975-10-31 1979-07-12 Robert Bion & Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gestreckten metallstreifens
WO2007112987A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Reinz-Dichtungs-Gmbh Mounting device and method for producing
DE102006015148A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-11 Reinz-Dichtungs-Gmbh Halterungsvorrichtung
DE102009051392A1 (de) * 2009-10-31 2011-07-07 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH, 10587 Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus mindestens einem vorzufertigenden Metallbauteil und mindesten einem Kunststoffbauteil und formschlüssig gefügter Verbundkörper
DE102009047671A1 (de) * 2009-12-08 2011-06-09 Airbus Operations Gmbh Verfahren zum Anbinden eines Faserverbundbauteils an ein Strukturbauteil eines Luft- und Raumfahrzeuges und eine entsprechende Anordnung
US20110258828A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Mitek Holdings, Inc. Nailing Plate
DE102010042463A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Agm Mader Gmbh Bauteilverbinder, insbesondere zur Verbindung von Holzbauteilen

Also Published As

Publication number Publication date
US20160177987A1 (en) 2016-06-23
EP3030361A1 (de) 2016-06-15
AT514643A1 (de) 2015-02-15
WO2015017877A1 (de) 2015-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2509772B1 (de) Verfahren zum anbinden eines faserverbundbauteils an ein strukturbauteil eines luft- und raumfahrzeuges und eine entsprechende anordnung
EP2331318B1 (de) Faserverbundbauteil zur energieabsorption im crash-fall für ein luft- oder raumfahrzeug, rumpfstrukturabschnitt eines luft- oder raumfahrzeugs und luft- oder raumfahrzeug
DE102014114086B4 (de) System zur elastisch gemittelten Ausrichtung
EP2881234B1 (de) Verfahren zur herstellung eines faserverbundbauteils, sowie hierfür verwendbare halbzeuganordnung
DE102006049014B4 (de) Verbundblech mit hohem Energieabsorptionsvermögen, Verfahren zu dessen Herstellung und Bauteil
WO2013135414A1 (de) Bauteilverbindung
EP2546124B1 (de) Baugruppe und Verfahren zum Verbinden von Bauteilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
EP3194681A1 (de) Wabe, insbesondere verformbare wabe, für leichtbauteile, entsprechendes herstellungsverfahren und sandwichbauteil
DE102019131625A1 (de) Randgestaltung einer flächigen Versteifungsstruktur für ein Bauteil
DE102017222877A1 (de) Fahrzeugstrukturbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugstrukturbauteils
DE102007023836A1 (de) Hybrides Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3109123B1 (de) Fahrzeug mit sandwichartigem plattenförmigem bauteil
DE102017212860B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Faservorformlings aus einem bi- oder multidirektionalen Faserhalbzeug
EP2682537A1 (de) Kernschicht für ein Sandwichverbundbauteil, Sandwichverbundbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Sandwichverbundbauteils
AT514643B1 (de) Verbindungselement
DE102009053053B4 (de) Plattenförmiges Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Bauteils
DE102009004813A1 (de) Faserverstärkte Kunststoffplatte mit laminiertem Buchseneinsatz
DE4412865A1 (de) Leichtbauelement
WO2017067623A1 (de) Verfahren zur herstellung eines für das anschweissen eines metallbauteils vorbereiteten bauteils aus faserverstärktem kunststoff und metallischer fügepartner hierfür
EP2474409B1 (de) Stoffschlüssige Verbindung zwischen einem Basisbauteil und einem mehrschichtigen Faserverbundbauteil
DE102015106761A1 (de) Montage von Strukturelementen in der Luftfahrt
DE19936152C1 (de) Durchsetzgefügter Hohlbaukörper
WO2019158436A1 (de) Strukturbauteil mit mehreren organoblechstücken und verfahren zu dessen herstellung
DE102011003574A1 (de) Hohlprofil für einen Fahrzeugsitz und Verfahren zur Herstellung eines solchen Hohlprofils
DE102008038426B4 (de) Abgewinkelter Hebel an einem Schalenbauteil, insbesondere für die Einstellwinkelsteuerung eines Rotorblattes, und Verfahren zur Befestigung eines derartigen abgewinkelten Hebels

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20180806