-
Die
Erfindung betrifft ein Biegeträgerteil für einen
Kraftwagen der im Oberbegriff des Patenanspruchs 1 angegebenen Art.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines derartigen Biegeträgerteils der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 20 angegebenen Art.
-
Aus
EP 1 268 164 B1 ist
bereits ein derartiges Bauteil als bekannt zu entnehmen, welches
zwei Zug- und/oder Druckgurte aus faserverstärktem Kunststoff
umfasst, welche gemeinsam mit zwei weiteren, stirnseitigen Gurten
einen Rahmen des Biegeträgerteils bilden. Zwischen den
beiden Zug- und/oder Druckgurten ist dabei eine Verstärkungsstruktur
angeordnet und mit diesen verbunden, welche eine Vielzahl von schräg
bzw. fachwerkartig verlaufenden Verstärkungselementen in
Form von Rippen umfasst. Durch diese Verstärkungsstruktur
wird das Biegeträgerteil mit ausgesteift.
-
Das
Biegeträgerteil wird dabei hergestellt, indem ein Faserhalbzeug
beispielsweise aus direktionierten Karbon-, Aramid- oder Glasfasern
mit einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunstharz imprägniert
wird, welches anschließend in einer Wickeleinrichtung um
eine Mehrzahl von Wickelspulen aufgewickelt wird. Nach Beendigung
des Wicklungsverfahrens wird das gewickelte Bauteil in einer rahmenartigen
Schließform angeordnet, welche ihrerseits mit einem Deckel
verschlossen wird. Über innerhalb der Schließform
angeordnete Einfüllöffnungen wird sodann ein physikalisch
oder chemisch schäumbarer technischer Schaum und/oder ein
Metall- oder Keramikschaum in die Zwischenräume des Wickelteils
eingebracht. Durch anschließendes Erhitzen des Wickelkerns
wird erreicht, dass sich das Füllmaterial ausdehnt und
das Bauteil verdichtet wird. Nach einem anschließenden
Tempern ist das Bauteil dann einsatzbereit.
-
Als
nachteilig bei dem bekannten Bauteil bzw. dem hierzu eingesetzten
Verfahren ist jedoch der Umstand anzusehen, dass der Wicklungsvorgang äußerst
aufwendig ist, um das Wickelteil der einteilig miteinander ausgebildeten
Zug- und/oder Druckgurte sowie der Verstärkungsstruktur
herzustellen. Insbesondere durch die einteilige Herstellung des
Wickelteils ergibt sich darüber hinaus die Problematik,
dass die konkrete Formgebung und Dimensionierung des Bauteils nicht
beliebig möglich ist.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Biegeträgerteil
für einen Kraftwagen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung
so zu verbessern, dass das Biegeträgerteil bedeutend einfacher und
mit einer bedeutend höheren Gestaltungsfreiheit hergestellt
werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Biegeträgerteil
sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen der
Patentansprüche 1 bzw. 20 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
-
Um
ein Biegeträgerteil zu schaffen, welches bedeutend einfacher
und mit höherer Gestaltungsfreiheit herstellbar ist, ist
es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur
und/oder der wenigsten eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigtes
Halbzeug ausgebildet ist bzw. sind. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens
eines der beiden Komplexe – die Verstärkungsstruktur
bzw. den Zug- und/oder Druckgurt – als separat vorgefertigtes
Halbzeug auszubilden, welches im Anschluss daran mit dem dann jeweiligen anderen
Komplex auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise verbunden
werden kann. Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß
EP 1 268 164 B1 ist
es somit erfindungsgemäß vorgesehen, die Verstärkungsstruktur
und die Zug- und/oder Druckgurte nicht in einem Schritt herzustellen,
sondern vielmehr wenigstens eines der Bauteile – die Verstärkungsstruktur
bzw. den jeweiligen Zug- und/oder Druckgurt – vorzufertigen.
Das vorgefertigte Halbzeug kann dann in einfacher Weise mit dem
entsprechend anderen Bauteilkomplex – der Verstärkungsstruktur
oder dem Zug- und/oder Druckgurt – verbunden werden.
-
Ein
besonderer Vorteil ist es dabei, dass das vorgefertigte Halbzeug äußerst
einfach herstellbar ist, so dass dieses im nachfolgenden Schritt
zur endgültigen Herstellung des Biegeträgerteils
auf einfache Weise vervollständigt wer den kann. Eine solche Vervollständigung
kann – wie nachfolgend noch näher erläutert
werden wird – durch eine Fügverbindung des weiteren
Bauteilkomplexes oder durch das Aufwickeln des weiteren Bauteilkomplexes
erfolgen.
-
Da
somit wenigstens eines der Bauteilkomplexe als Halbzeug vorgefertigt
wird, ergibt sich ersichtlicherweise eine bedeutend höhere
Gestaltungsfreiheit wie beim Bauteil gemäß der
EP 1 266 164 B1 , bei
welchem sowohl die Verstärkungsstruktur wie auch die beiden
Zug- und/oder Druckgurte in einem Wickelprozess hergestellt werden
müssen. Damit einhergehend ist eine erhebliche Kostenersparnis.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich darüber
hinaus als vorteilhaft gezeigt, wenn sich der wenigstens eine Zug-
und/oder Druckgurt über die zumindest annähernd
gesamte Länge des Biegeträgerteils durchgehend
erstrecken. Hierdurch lässt sich ein Biegeträgerteil
mit besonders guten Zug- und Druckeigenschaften herstellen.
-
Als
weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine definierte
Anzahl von sich lediglich über eine Teillänge
des Biegeträgerteils erstreckende Zug- und/oder Druckgurte
vorgesehen sind, welche direkt und/oder über die Verstärkungsstruktur
miteinander verbunden sind. Hierdurch wird ein Biegeträgerteil
geschaffen, welches – bedingt durch die nur lokal angeordneten
Zug- und/oder Druckgurte – besonders beanspruchungsoptimiert
herstellbar ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als weiter vorteilhaft
gezeigt, wenn die Zug- und/oder Druckgurte aus einem Faser-Kunststoff-Verbund
bestehen. Somit sind diese besonders einfach herstellbar und weisen
eine hohe mechanische Stabilität auf.
-
Als
zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine
Verstärkungselement der Verstärkungsstruktur aus
einem Faser- oder faserverstärktem Halbzeug besteht. Ein
derartiges Halbzeug ist besonders kostengünstig und kann
universell eingesetzt werden. Darüber hinaus hat ein derartiges
Halbzeug eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Steifigkeit bei gleichzeitig äußerst
geringem Gewicht.
-
Das
wenigstens eine Verstärkungselement ist darüber
hinaus in einer weiteren Ausführungsform so ausgebildet,
dass sich dieses lediglich über eine Teillänge
des Biegeträgerteils erstreckt. Hierdurch kann ein besonders
einfa ches Biegeträgerteil geschaffen werden, wobei das
wenigstens eine Verstärkungselement dort angeordnet wird,
wo eine entsprechend hohe mechanische Belastung erfolgt.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verstärkungsstruktur
eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, in Erstreckungsrichtung des
Biegeträgerteils verlaufenden Verstärkungselemente,
wodurch sich ein äußerst stabiles Bauteil realisieren
lässt.
-
Weiter
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Zwischenräume
zwischen der Verstärkungsstruktur und dem wenigstens einen
Zug- und/oder Druckgurt zumindest bereichsweise mit einem Füllmaterial,
insbesondere einem Füllschaumstoff, versehen sind, um hierdurch
ein besonders steifes oder mit besonderen mechanischen Eigenschaften
ausgebildetes Bauteil zu erreichen. Ist innerhalb des Biegeträgerteils
Füllmaterial mit unterschiedlicher Steifigkeit und/oder
mit unterschiedlichem Energieabsorptionsvermögen vorgesehen,
so können lokale Bereiche des Biegeträgerteils
mit entsprechenden Eigenschaften geschaffen werden.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl die Verstärkungsstruktur
wie auch der wenigstens eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigte
Halbzeuge ausgebildet, welche in einem anschließenden Verfahrensschritt
zusammengefügt sind. Die Fügverbindung kann dabei
beispielsweise durch eine Klebeverbindung realisiert werden. Hierdurch
ergibt sich ein insgesamt einfach fertigbares Bauteil, welches in
beliebigen Größen und Formen konfektioniert werden
kann.
-
Ist
die Verstärkungsstruktur als separat vorgefertigtes Halbzeug
ausgebildet, welche mit den Zug- und/oder Druckgurten nachträglich
umwickelt oder umgeben sind, so kann ebenfalls ein äußerst einfaches
Bauteil hergestellt werden. Hierzu wird die vorgefertigte Verstärkungsstruktur
durch das Halbzeug – beispielsweise in Form eines imprägnierten Faserwerkstoffes – umwickelt,
um somit das endgültige Biegeträgerteil zu erreichen.
Die Verbindung zwischen der Verstärkungsstruktur und den
Zug- und/oder Druckgurten wird beispielsweise dadurch erreicht,
dass das Fasermaterial mit einem entsprechenden Kunstharz getränkt
ist, welcher für die Verbindung sorgt.
-
In
einer alternativen Ausführungsform kann auch der wenigstens
eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigtes Halbzeug
ausbildet sein, wel cher im Anschluss daran mit der Verstärkungsstruktur
verbunden wird. Die Verstärkungsstruktur kann beispielsweise
durch Spritzgießen nachträglich mit dem separat
vorgefertigten Halbzeug verbunden werden. Eine derartige Ausgestaltung
hat den Vorteil, dass durch den Zug- und/oder Druckgurt bereits
die Außenkontur des Biegeträgerteils mittels des
Halbzeugs vorbestimmt werden kann, welches dann im Anschluss durch
die Verstärkungsstruktur – beispielsweise durch
Spritzgießen – ausgefüllt wird.
-
Sind
die Zug- und/oder Druckgurte unter Bildung einer Schlaufe miteinander
verbunden, so kann über diese Schlaufe auf einfache Weise
ein benachbartes Bauteil mit dem Biegeträgerteil verbunden werden. Über
die Schlaufe können zudem hohe Kräfte übertragen
werden.
-
Stehen
einzelne Verstärkungselemente der Verstärkungsstruktur
aus dem Biegeträgerteil heraus, so hat dies insbesondere
den Vorteil, dass das Biegeträgerteil unter Vermittlung
der Verstärkungselemente auf einfache Weise an ein angrenzendes Bauteil
angebunden werden kann. Im umgekehrten Fall können diese
herausstehenden Verstärkungselemente als Halterung für
weitere Bauteile dienen. Des Weiteren können die herausstehenden
Verstärkungselemente zur Aufnahme mechanischer Belastungen
und von außen eingebrachten Kräften dienen.
-
Die
vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Biegeträgerteil beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher
Weise für das Verfahren zum Herstellen eines derartigen
Biegeträgerteils gemäß Patentanspruch
20. Dieses Verfahren zeichnet sich insbesondere durch die Abfolge
von zwei Schritten aus, nämlich
- a)
Vorfertigen der Verstärkungsstruktur und/oder des wenigstens
einen Zug- und/oder Druckgurts zu einem Halbzeug; und
- b) Verbinden des vorgefertigten Halbzeugs mit der Verstärkungsstruktur
bzw. dem wenigstens einen Zug- und/oder Druckgurt.
-
Mit
anderen Worten ist es bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren vorgesehen, dass wiederum zunächst ein Halbzeug
der Verstärkungsstruktur und/oder des Zug- und/oder Druckgurts
hergestellt wird. Im anschließenden Verfahrensschritt wird
dieses vorgefertigte Halbzeug dann entsprechend mit dem wenigstens
einen Zug- und/oder Druckgurt bzw. der Verstärkungsstruktur
verbunden.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine
schematische und perspektivische Explosionsdarstellung eines Biegeträgerteils
für einen Kraftwagen, welches zwei voneinander beabstandete
Zug- und/oder Druckgurte umfasst, welche aus einem faserverstärkten
Kunststoffmaterial bestehen und umlaufend miteinander verbunden
sind, wobei innerhalb des durch die beiden Zug- und/oder Druckgurte
gebildeten Hohlraums eine Mehrzahl von Verstärkungselementen
einer Verstärkungsstruktur angeordnet sind, welche als
separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind und welche anschließend mit
den Zug- und/oder Druckgurten verbunden worden sind;
-
2 eine
schematische Perspektivansicht auf das Biegeträgerteil
in einer alternativen Ausführungsform, bei welcher eine
Mehrzahl von sich lediglich über eine Teilhöhe
des Biegeträgerteils erstreckende Zug- und/oder Druckgurte
vorgesehen sind, welche über die Verstärkungsstruktur
mit den beiden Verbindungselementen miteinander verbunden sind; und
in
-
3 eine
schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht auf ein Biegeträgerteil,
bei welchem die beiden miteinander verbundenen Zug- und/oder Druckgurte
als separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind, wobei das
Halbzeug nachträglich durch eine Verstärkungsstruktur
ausgesteift worden ist, welche durch Spritzgießen in den
Hohlraum zwischen den beiden Zug- und/oder Druckgurten eingebracht
worden ist oder welche im Anschluss an das Spritzgießen
umwickelt worden ist.
-
In 1 ist
in einer schematischen Perspektivansicht ein Biegeträgerteil 10 für
einen Kraftwagen, insbesondere einem Personenkraftwagen, dargestellt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Biegeträgerteil 10 beispielsweise
als Stoßfängerquerträger an der Fahrzeugfront
oder dem Fahrzeugheck oder als Fußgängerschutzquerträger
am vorderen Ende einer Vorbau struktur einer Kraftwagenkarosserie
des Personenkraftwagens ausgebildet sein. Als im Rahmen der Erfindung
mitumfasst ist es jedoch zu betrachten, dass das Biegeträgerteil
auch an anderer Stelle eingesetzt werden kann.
-
Gemäß 1 umfasst
das Biegeträgerteil 10 zwei Zug- und/oder Druckgurte 12, 14,
welche voneinander beabstandet sind und demzufolge einen Gesamtzwischenraum 16 begrenzen.
Die beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 sind
an einander gegenüberliegenden Stirnseiten 18, 20 miteinander verbunden,
so dass sich insgesamt eine umlaufend geschlossene Außenkontur 22 ergibt,
welche die beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 umfasst.
-
Die
perspektivische Explosionsdarstellung gemäß 1 zeigt
darüber hinaus, dass innerhalb des Gesamtzwischenraums 16 des
Biegeträgerteils 10 eine Verstärkungsstruktur 24 vorgesehen
ist, welche vorliegend eine Mehrzahl von in Erstreckungsrichtung
des Biegeträgerteils 10 sowie zumindest annähernd
parallel zueinander verlaufende Verstärkungselemente 26, 28, 30 umfasst.
Durch diese Verstärkungselemente 26, 28, 30 wird
das Biegeträgerteil 10 mit ausgesteift. Hierzu
ist die Verstärkungsstruktur 24 bzw. die Verstärkungselemente 26, 28, 30 auf
im Weiteren noch näher beschriebene Weise mit den Zug-
und/oder Druckgurten 12, 14 verbunden.
-
Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die Verstärkungselemente 26, 28, 30 aus
einem faserverstärkten Kunststoff bzw. aus einem Faser- oder
faserverstärkten Halbzeug, welches von einem längeren
Profil oder Endlosstrang konfektioniert ist. Diese können
beispielsweise umfangsgewickelt sein, wobei auch ein Wickelwinkel
vorgesehen sein kann, um ein beanspruchungsoptimiertes Faserhalbzeug zu
erreichen. Außerdem ist aus 1 erkennbar, dass
die Verstärkungselemente 26, 28, 30 vorliegend als
Strangelemente ausgebildet sind, welche im Querschnitt rund, mehreckig
oder anderweitig beliebig geformt ausgebildet sein können.
Durch seitliches Aneinanderreihen der verschiedenen Verstärkungselemente 26, 28, 30 kann
somit die Stützwirkung der Zug- und/oder Druckgurte optimiert
werden.
-
Das
Biegeträgerprofil 10 kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel
dadurch hergestellt werden, dass die Verstärkungsstruktur 24 auf
einem Hilfswerkzeug fixiert wird und die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 im
Anschluss daran in einem Nasswickelverfahren aufgewickelt werden.
Die als separat vorgefertigte Halbzeuge ausgebildeten Verstärkungselemente 26, 28, 30 werden
also durch ein entsprechendes, mit einem Harz getränktes,
Fasermate rial umwickelt, welches im Anschluss an das Umwickeln aushärtet.
Durch das Harz kann dabei sichergestellt werden, dass sich eine
zuverlässige Verbindung zwischen der Verstärkungsstruktur 24 und den
Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 ergibt. Bei Verwendung
eines thermoplastischen Matrixmaterials kann eine Verbindung zwischen
den Verbindungselementen 26, 28, 30 und
den späteren Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 durch
Anschmelzen des Matrixwerkstoffes im Fügbereich erfolgen.
Zu diesem Zweck kann die Verstärkungsstruktur 24 gegebenenfalls
innerhalb eines Hilfswerkzeugs fixiert werden, so dass das imprägnierte
Fasermaterial direkt auf die Verstärkungselemente 26, 28, 30 aufgewickelt
werden kann. Eine weitere Alternative sieht vor, dass sowohl bei
Verwendung von duroplastischem Matrixmaterial als auch bei thermoplastischem
Matrixmaterial eine Verbindung zwischen Verstärkungsstruktur 24 und
den Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 mittels einer
Klebeverbindung im Fügbereich erfolgen kann.
-
Insgesamt
ist jedoch erkennbar, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel
gemäß 1 die Verstärkungsstruktur 24 bzw.
Verstärkungselemente 26, 28, 30 jeweils
vorgefertigte Halbzeuge bilden, welche im Anschluss daran durch
ein entsprechend mit Harz imprägniertes Fasermaterial zur
Erzeugung der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 umgeben
wird. Alternativ dazu kann das Fasermaterial zur Erzeugung der Zug-
und/oder Druckgurte 12, 14 auch in thermoplastisches
Matrixmaterial eingebettet werden.
-
Die
beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 können
sowohl in Fahrzeughochrichtung wie auch in Fahrzeugquerrichtung
verlaufen, je nach Einsatzgebiet des Biegeträgerteils 10.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die
Faserorientierung der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 überwiegend
in Fahrzeugquerrichtung, um somit einen Stoßfängerquerträger
bzw. einen Fußgängerschutzquerträger
bilden zu können.
-
Der
durch die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 gebildete
Gesamtzwischenraum 16 kann gegebenenfalls zumindest bereichsweise
mit einem Füllmaterial, insbesondere einem Füllschaumstoff
oder dergleichen, ausgefüllt sein. Dabei ist in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung denkbar, dass das Füllmaterial eine
unterschiedliche Steifigkeit und/oder ein unterschiedliches Energieabsorptionsvermögen
aufweist, so dass innerhalb des Biegeträgerteils 10 unterschiedliche
Bereiche geschaffen werden können, welche verschiedene
Steifigkeiten bzw. verschiedene Energieabsorptionsvermögen
aufweisen.
-
Die
einzelnen Verstärkungselemente 26, 28, 30 können
sich gegebenenfalls auch nur über eine Teillänge
des Biegeträgerteils 10 erstrecken, beispielsweise
lediglich in denjenigen Bereichen, welche höher belastet
sind. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Verstärkungselemente 26, 28, 30 – wie
aus 1 erkennbar ist – gegenüber
dem korrespondierenden Ende des Biegeträgerteils 10 bzw.
den korrespondierenden Stirnseiten der beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 überstehen.
Somit können die Verstärkungselemente 26, 28, 30 genutzt
werden, um das Biegeträgerteil 10 mit einem Anschlussbauteil
zu verbinden. In 2 ist das Biegeträgerprofil 10 in
einer alternativen Ausführungsform gezeigt. Dabei sind vorliegend
zwei sich lediglich über eine geringe Teillänge
des Biegeträgerteils 10 erstreckende Zug- und/oder
Druckgurte 12, 14 vorgesehen, welche jeweils ein
umlaufendes Band bilden. Die beiden jeweiligen Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 sind
dabei wiederum über eine Verstärkungsstruktur 24 miteinander
verbunden, welche vorliegend zwei Verstärkungselemente 32, 34 umfasst.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1,
bei welcher das Biegeträgerteil 10 zwei sich – zumindest
annähernd – über die gesamte Länge
des Biegeträgerteils 10 erstreckende Zug- und/oder
Druckgurte 12, 14 umfasst, sind vorliegend also
zwei Bänder vorgesehen, welche jeweils ein Zug- und/oder
Druckgurt umfassen. Die beiden Bänder sind dabei beispielsweise wiederum
dadurch mit der Verstärkungsstruktur 24 zu verbinden,
dass diese aus in eine thermoplastische oder duroplastische Matrix
eingebettetes Fasermaterial hergestellten Bänder entsprechend
um die Verstärkungselemente 32 bzw. 34 gelegt
werden, wobei im Kontaktbereich eine entsprechende Fügung
entsteht.
-
Bei
den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 können
auch sowohl die einzelnen Verstärkungselemente 28 bis 34 wie
auch die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 als Halbzeuge
ausgebildet sein, welche im Anschluss daran beispielsweise mittels
einer Klebverbindung miteinander verbunden werden. Darüber
hinaus ist aus den 1 und 2 erkennbar,
dass an den Stirnseiten 18, 20 jeweilige Schlaufen 36, 38 durch
die jeweiligen Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 gebildet
sind, welche beispielsweise dazu genutzt werden können,
um das Biegeträgerteil 10 mit einem Anschlussbauteil
zu verbinden bzw. um Kräfte in die Lagerpunkte einzuleiten.
Des Weiteren können derartige Schlaufen auch um die eingebrachten
Verstärkungselemente (26, 28, 30, 32, 34, 40)
oder Anschlussstellen innerhalb des Biegeträgerteils (10)
gelegt werden, um diese zu fixieren und Kräfte übertragen
zu können.
-
3 zeigt
in einer ausschnittsweisen und schematischen Perspektivansicht ein
wiederum alternatives Biegeträgerteil 10, bei
welchem die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 wiederum
im Bereich ihrer Stirnseiten 18, 20 verbunden
und als vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind. Im Unterschied
zu den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 wird
somit im Ausführungsbeispiel gemäß 3 das vorgefertigte
Halbzeug von den beiden Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 gebildet.
In den Gesamtzwischenraum 16 des Biegeträgerteils 10 ist
dabei die Verstärkungsstruktur 24 durch Spritzgießen nachträglich
eingebracht worden, wobei die Verstärkungsstruktur 24 einzelne
stegförmige Verstärkungselemente 40 umfasst,
welche die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 miteinander
verbinden. Alternativ hierzu wäre es auch denkbar, zunächst
die Verstärkungsstruktur 24 im Spritzgussverfahren
zu fertigen, die nachträglich durch ein thermoplastisch
oder duroplastisch imprägniertes Faser- oder Hybridfasermaterial
umwickelt wird.
-
Bei
allen Ausführungsvarianten ist es denkbar, dass verschiedene
Verstärkungselemente 26 bis 34, 40 aneinandergereiht
werden, um somit die Stützwirkung für die Zug-
und/oder Druckgurte 12, 14 zu optimieren. Selbstverständlich
können alle der vorbeschriebenen Biegeträgerteile 10 durch
das vorbeschriebene Füllmaterial gefüllt werden.
-
Des
Weiteren ist es denkbar, dass insbesondere die Verstärkungsstruktur 24 nicht
unbedingt aus einem faserverstärkten oder auch unverstärkten Kunststoff
hergestellt sein muss. Insbesondere wäre es auch denkbar,
hier einen Metallwerkstoff einzusetzen. Aus den 1 bis 3 ist
darüber hinaus erkennbar, dass die Verstärkungsstruktur 24 und/oder die
Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 auch derart gestaltet
sein können, dass weitere Bauteile daran fixiert werden
können. Zur Aufnahme dynamischer Lasten kann das Biegeträgerteil 10 gezielt
so dimensioniert werden, dass lastabhängig einzelne Teilbereiche
versagen und somit Energie absorbieren.
-
Über
die vorbeschriebenen Anwendungen hinaus ist eine lokale Erweiterung
des Biegeträgerteils 10 als Querträger
in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach oben und nach unten denkbar, welche
mit Anbindungsmöglichkeiten für den unteren Fußgängerschutzquerträger
bzw. eine untere Fußgängerschutzebene sowie zur
Aufnahme der Schlosskräfte der Frontklappe kombiniert werden können.
Zudem wäre es denkbar, einen Frontendobergurt, einen Scheinwerferhalter
und einen unteren Fußgängerschutzquerträger
in das Biegeträgerteil 10 zu integrieren. Eine
weitere Ausführungsform sieht vor, zusätzlich
zur innen liegenden Verstärkungsstruktur 24 eine
in der Ausführung ähnliche biegeweiche Struktur
als Fußgängerschutz-Energieabsorber direkt auf
bzw. in Fahrtrichtung vor dem Stoßfängerquerträger
aufzubringen. Weiterhin wäre es denkbar, Crashboxen in
das Biegeträgerteil 10 zu integrieren.
-
Insgesamt
ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Biegeträgerteil 10 geschaffen
ist, welches im Wesentlichen durch zwei Schritte geschaffen werden
kann. Zunächst wird ein Halbzeug in Form der Verstärkungsstruktur 24 und/oder
in Form der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 geschaffen.
Dieses wird in einem zweiten Schritt mit einer korrespondierenden
Verstärkungsstruktur 24 bzw. korrespondierenden
Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 verbunden. Die
Verbindung kann dabei erfolgen, indem die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 durch
ein Wickelverfahren oder dergleichen auf die Verstärkungsstruktur 24 aufgebracht
werden. Alternativ dazu kann die Verstärkungsstruktur 24 in
zuvor als Halbzeug gefertigten Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 im
Spritzgussverfahren eingebracht werden. Ebenfalls können
sowohl die Verstärkungsstruktur 24 wie auch die
Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 als jeweilige
separate Halbzeuge ausgebildet werden, welche dann im Anschluss
miteinander verklebt oder stoffschlüssig verbunden werden.
-
Die
Verstärkungselement 26, 28, 30, 32, 34, 40 sind
Beispiele für die Formgebung; beliebige andere Formen sind
denkbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1268164
B1 [0002, 0007]
- - EP 1266164 B1 [0009]