DE102008034772B4 - Force application device - Google Patents

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DE102008034772B4 DE102008034772.8A DE102008034772A DE102008034772B4 DE 102008034772 B4 DE102008034772 B4 DE 102008034772B4 DE 102008034772 A DE102008034772 A DE 102008034772A DE 102008034772 B4 DE102008034772 B4 DE 102008034772B4
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Abstract

Krafteinleitungsvorrichtung mit einer Verbundmaterialeinheit (10) und einer in der Verbundmaterialeinheit (10) mindestens teilweise eingebrachten Krafteinleitungseinheit (12), die mindestens ein Krafteinleitungselement (14) und eine mit dem Krafteinleitungselement (14) verbundene Verbindungseinheit (16) umfasst, welche mindestens zwei Platten (18, 20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Platten (18, 20) mindestens teilweise in einem schichtweisen Aufbau in die mehrschichtige Verbundmaterialeinheit (10) eingebracht sind, wobei pro Schicht (26, 28) der Verbundmaterialeinheit (10) eine Platte (18, 20) eingebracht ist.A force introduction device comprising a composite material unit (10) and a force introduction unit (12) at least partially introduced in the composite material unit (10) and comprising at least one force introduction element (14) and a connection unit (16) connected to the force introduction element (14). 18, 20), characterized in that the at least two plates (18, 20) at least partially in a layered structure in the multilayer composite material unit (10) are incorporated, wherein per layer (26, 28) of the composite material unit (10) has a plate (18, 20) is introduced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Krafteinleitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a force introduction device according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Krafteinleitungsvorrichtungen mit einer bevorzugt als Faserverbundstruktur ausgebildeten Verbundmaterialeinheit und einer in der Verbundmaterialeinheit mindestens teilweise eingebrachten Krafteinleitungseinheit bekannt. Üblicherweise umfasst die Krafteinleitungseinheit ein Krafteinleitungselement und eine mit dem Krafteinleitungselement verbundene Verbindungseinheit. Die Verbindung der Krafteinleitungseinheit mit der Verbundmaterialeinheit erfolgt in der Regel durch Adhäsion, wie beispielsweise Kleben, durch Kraftschluss, wie beispielsweise Verschrauben oder Nieten, durch Formschluss, wie beispielsweise als metallische, in die Verbundmaterialeinheit eingearbeitete Einleger ausgebildete Verbindungseinheiten, in welche Krafteinleitungselemente verschraubt werden, oder durch Kombinationen der einzelnen Prinzipien.From the prior art, force introduction devices are known with a composite material unit, preferably designed as a fiber composite structure, and a force introduction unit, which is at least partially introduced in the composite material unit. Usually, the force introduction unit comprises a force introduction element and a connection unit connected to the force introduction element. The connection of the force introduction unit with the composite material unit is usually carried out by adhesion, such as gluing, by adhesion, such as screwing or riveting, by form-fitting, such as metallic, formed in the composite unit insert inserts connecting units, in which force introduction elements are screwed, or through combinations of the individual principles.

Bei Klebungen wird jedoch nur die erste Faserschicht mit dem Fügepartner verbunden, der weitere Kraftfluss ist durch die Harzmatrix darzustellen. Dies führt dazu, dass bei großen Belastungen Delaminationen auftreten können und somit die Harzfestigkeit zur dimensionierenden Größe wird. Bei Verbindungen nach dem Kraftschlussprinzip, wie beispielsweise Verschraubungen, kommen polymertypische Kriecheffekte zum Tragen. So führt die Flächenpressung unter einem Schraubenkopf zu so genannten Relaxationsvorgängen, dem so genannten entspannenden Kriechen, in der Polymermatrix, was eine Reduzierung der Schraubenvorspannung und somit eine Verschlechterung der Verbindungsqualität zur Folge hat. Bei konventionellen Einlegerverbindungen wird ein metallisches Bauteil in die Faserverbundstruktur einlaminiert und nach dem Härtevorgang partiell frei gefräst. An dieser Oberfläche wird gebohrt und ein Gewinde in den Einleger geschnitten. Nachteilig ist hierbei jedoch die relativ geringe Oberfläche im Vergleich zur Masse des Einlegers. So kann es vorkommen, dass lokal Ablösungen auftreten und somit ein Losrütteln des Einlegers verursacht wird.For bonds, however, only the first fiber layer is joined to the joining partner, the further force flow is represented by the resin matrix. As a result, delamination may occur at high loads, thus making the resin strength a dimensioning size. For connections according to the traction principle, such as glands, polymer-typical creep effects come into play. Thus, the surface pressure under a screw head leads to so-called relaxation processes, the so-called relaxing creep, in the polymer matrix, which results in a reduction of the screw prestressing and thus a deterioration of the connection quality. In conventional insert joints, a metallic component is laminated into the fiber composite structure and partially free-milled after the hardening process. At this surface is drilled and a thread cut into the insert. The disadvantage here, however, the relatively small surface area compared to the mass of the insert. So it may happen that local detachment occur and thus a loose shaking of the insert is caused.

Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 91 15 292 U1 ist eine gattungsgemäße Krafteinleitungsvorrichtung mit einer Verbundmaterialeinheit und einer Krafteinleitungseinheit bekannt. Die Krafteinleitungseinheit umfasst eine als Platte ausgebildete Verbindungseinheit und ein als Gewindehülse oder Gewindebolzen ausgebildetes Krafteinleitungselement. Die gegenüber dem Hülsen- oder Bolzenquerschnitt wesentlich größere Platte ist am einbettbaren Ende der Gewindehülse oder des Gewindebolzens über eine Klebeverbindung, eine Schweißverbindung, eine Lötverbindung, eine Nietverbindung oder eine Schraubverbindung befestigt. Die Einbettung des Endes der Gewindehülse oder des Gewindebolzens mit der Platte in die Verbundmaterialeinheit ist dann im Wege des Einlaminierens, des Eingießens, des Einspritzens oder des Einlegens möglich.From the utility model DE 91 15 292 U1 a generic force introduction device with a composite material unit and a force introduction unit is known. The force introduction unit comprises a connecting unit designed as a plate and a force introduction element designed as a threaded sleeve or threaded bolt. The relative to the sleeve or bolt cross-section substantially larger plate is attached to the embeddable end of the threaded sleeve or the threaded bolt via an adhesive connection, a welded joint, a solder joint, a riveted joint or a screw connection. The embedding of the end of the threaded sleeve or the threaded bolt with the plate in the composite unit is then possible by way of lamination, pouring, injection or insertion.

Aus der GB 499 304 A ist ein Verfahren zum Verbinden von mehreren plattenförmigen Gegenständen über Bolzen oder Schrauben bekannt.From the GB 499 304 A For example, a method for connecting a plurality of plate-shaped objects via bolts or screws is known.

Aus der DE 10 2005 039 467 B3 ist eine Flanschverbindung zur Verschraubung einer Crashbox und eines Montageträgers mit einem Fahrzeuglängsträger bekannt. Die Flanschverbindung weist jeweils eine Flanschplatte an der Crashbox und am Fahrzeuglängsträger auf, welche Durchgangslöcher für die Verschraubung aufweisen. Zwischen diesen Flanschplatten ist ein plattenförmiger Befestigungsansatz des Montageträgers verspannt, welcher wenigstens eine Durchgangsöffnung für einen Schraubendurchgang aufweist. Der Befestigungsansatz des Montageträgers besteht aus einem Metall-Kunststoff-Verbund oder einem Kunststoff. Die Verschraubung besteht aus einem Schraubbolzen und einer darauf aufgesetzten Mutter, welche die voneinander abliegenden Außenseiten der beiden Flanschplatten beaufschlagen. Das Durchgangsloch in der Flanschplatte der Crashbox ist derart in das Material der Flanschplatte eingearbeitet, dass durch Umformung des Lochrandes ein Kragen ausgebildet ist, welcher an der von der Crashbox abgewandten Seite der Flanschplatte in koaxialer Richtung vorsteht und im montierten Zustand mit seiner ringförmigen Stirnseite auf dem das Durchgangsloch der Flanschplatte am Längsträger umgebenden Randbereich aufsteht. Die Länge des axialen Überstandes des Kragens ist etwas geringer als die Dicke des Befestigungsansatzes am Montageträger, so dass der Befestigungsansatz reibschlüssig zwischen den beiden Flanschplatten verspannt werden kann.From the DE 10 2005 039 467 B3 is a flange for screwing a crash box and a mounting bracket with a vehicle side rail known. The flange connection has in each case a flange plate on the crash box and on the vehicle longitudinal member, which have through holes for the screw connection. Between these flange plates a plate-shaped mounting lug of the mounting bracket is clamped, which has at least one passage opening for a screw passage. The mounting lug of the mounting bracket consists of a metal-plastic composite or a plastic. The screw connection consists of a screw bolt and a nut placed thereon, which act on the outer sides of the two flange plates which are remote from one another. The through hole in the flange of the crash box is incorporated into the material of the flange so that a collar is formed by forming the hole edge, which protrudes on the side facing away from the crash box side of the flange plate in the coaxial direction and in the assembled state with its annular end face on the the through hole of the flange plate rises on the side rail surrounding edge region. The length of the axial projection of the collar is slightly smaller than the thickness of the attachment lug on the mounting bracket, so that the attachment lug can be clamped frictionally between the two flange plates.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Krafteinleitungsvorrichtung zu schaffen, die bei sicherer Einbringung der Krafteinleitungseinheit in die Verbundmaterialeinheit eine gute Krafteinleitung in die Verbundmaterialeinheit ermöglicht.It is the object of the invention to provide a force introduction device which enables a good introduction of force into the composite material unit when the force introduction unit is safely introduced into the composite material unit.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Krafteinleitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention achieves this object by providing a force introduction device having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß weist die Verbindungseinheit mindestens zwei Platten auf, welche mindestens teilweise in einem schichtweisen Aufbau in die Verbundmaterialeinheit einbringbar sind. In vorteilhafter Weise führt dieser schichtweise Aufbau zu einer guten Krafteinleitung in die Verbundmaterialeinheit, da mehrere, vorzugsweise alle Schichten der Verbundmaterialeinheit mit der Krafteinleitungseinheit bzw. dem Krafteinleitungselement verbunden sind. Hierdurch erfolgt der Kraftfluss durch das Krafteinleitungselement in alle Schichten der Verbundmaterialeinheit, so dass bei großen Belastungen der Krafteinleitungsvorrichtung Delaminationen der Verbundmaterialeinheit sicher vermeidbar sind.According to the invention, the connection unit has at least two plates, which at least partially in a layered structure in the Composite material unit can be introduced. This layered structure advantageously leads to a good introduction of force into the composite material unit, since a plurality of, preferably all layers of the composite material unit are connected to the force introduction unit or the force introduction element. As a result, the force flow through the force introduction element takes place in all layers of the composite material unit, so that delamination of the composite material unit can be safely avoided at high loads on the force introduction device.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Krafteinleitungsvorrichtung ist mindestens eine Platte der Verbindungseinheit in mindestens einem Randbereich in die Verbundmaterialeinheit einbringbar. Hierdurch ergibt sich ein Bereich der Krafteinleitungseinheit, welcher sich bevorzugt zur Anordnung des Krafteinleitungselementes eignet. Durch besondere Auswahl des Werkstoffes der Verbindungseinheit, kann eine sichere Verbindung des Krafteinleitungselementes mit der Verbindungseinheit erfolgen.In an embodiment of the force introduction device according to the invention, at least one plate of the connection unit can be introduced into the composite material unit in at least one edge region. This results in a region of the force introduction unit, which is preferably suitable for the arrangement of the force introduction element. By special selection of the material of the connection unit, a secure connection of the force introduction element can be made with the connection unit.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Krafteinleitungsvorrichtung weisen die Platten der Verbindungseinheit in jeweils unmittelbar aufeinanderfolgenden Schichten unterschiedliche Querschnitte bzw. Grundflächen auf. Idealerweise wird pro Schicht der Verbindungseinheit eine Platte eingelegt, wobei vorzugsweise von Schicht zu Schicht die Größe bzw. der Querschnitt dieser Platten variiert wird. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine mehrschnittige Verbindung. Durch die mehrschnittige Überlappung der Platten mit den Schichten der Verbundmaterialeinheit wird eine Oberflächenvergrößerung erreicht, die ein Losrütteln der Krafteinleitungseinheit aus der Verbundmaterialeinheit verhindert.In a further refinement of the force introduction device according to the invention, the plates of the connection unit have different cross sections or base surfaces in respectively directly successive layers. Ideally, a plate is inserted per layer of the connection unit, the size or the cross section of these plates preferably being varied from layer to layer. Advantageously, this results in a multi-section connection. The overlapping overlapping of the plates with the layers of the composite material unit achieves a surface enlargement which prevents the force introduction unit from shaking loose from the composite material unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Krafteinleitungsvorrichtung mindestens einen mit Verbundmaterialschichten aufgebauten Bereich der Verbundmaterialeinheit, mindestens einen wechselweise mit Verbundmaterialschichten und Platten aufgebauten Zwischenbereich und mindestens einen mit Platten schichtweise aufgebauten Bereich der Krafteinleitungseinheit umfasst. Bevorzugt ist das Krafteinleitungselement in dem mindestens einen mit Platten schichtweise aufgebauten Bereich der Krafteinleitungseinheit angeordnet. Hierdurch kann auf ein nach einem Härtevorgang erfolgendes Freifräsen der Krafteinleitungseinheit verzichtet werden, da die Krafteinleitungseinheit nach dem Einbringen in die Verbundmaterialeinheit und dem Härtevorgang bereits ohne Freifräsen zugänglich ist. Somit wird eine mechanische Schwächung der Krafteinleitungsvorrichtung sicher vermieden.It is proposed that the force introduction device comprises at least one region of the composite material unit constructed with composite material layers, at least one intermediate region constructed alternately with composite material layers and plates, and at least one region of the force introduction unit constructed in layers with plates. The force introduction element is preferably arranged in the at least one region of the force introduction unit constructed in layers with plates. As a result, it is possible to dispense with free-milling of the force introduction unit after a hardening process, since the force introduction unit is already accessible without free milling after introduction into the composite material unit and the hardening process. Thus, a mechanical weakening of the force introduction device is reliably avoided.

Es wird vorgeschlagen, dass das Krafteinleitungselement über eine Klemmverbindung mit der Verbindungseinheit verbunden ist. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine einfache und bauraumsparende Möglichkeit zur sicheren Verbindung der Krafteinleitungseinheit mit der Verbundmaterialeinheit.It is proposed that the force introduction element is connected via a clamping connection with the connection unit. Advantageously, this results in a simple and space-saving possibility for secure connection of the force introduction unit with the composite material unit.

Bevorzugt ist das Krafteinleitungselement von einer Schraube und einer mit der Schraube zusammenwirkenden Mutter gebildet. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch die Verwendung handelsüblicher und/oder normierter Bauteile.The force introduction element is preferably formed by a screw and a nut cooperating with the screw. Advantageously, this results in the use of commercially available and / or normalized components.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindungseinheit zwischen einem Schraubenkopf der Schraube und der Mutter einklemmbar. Es ergibt sich in vorteilhafter Weise auf einfache und kostengünstige Art eine genaue Einstellbarkeit der Klemmkraft der Klemmverbindung.In one embodiment of the invention, the connection unit between a screw head of the screw and the nut can be clamped. It results in an advantageous manner in a simple and inexpensive way accurate adjustability of the clamping force of the clamping connection.

Ferner sind die mindestens zwei Platten der Verbindungseinheit massiv ausgeführt. Vorzugsweise ergibt sich hierdurch eine große Oberfläche der in die Verbundmaterialeinheit einzubringenden Platten, wodurch ein Losrütteln der Krafteinleitungseinheit aus der Verbundmaterialeinheit vermeidbar ist.Furthermore, the at least two plates of the connection unit are solid. Preferably, this results in a large surface area of the plates to be introduced into the composite material unit, as a result of which shaking loose of the force introduction unit from the composite material unit can be avoided.

In vorteilhafter Weise bestehen die mindestens zwei Platten der Verbindungseinheit aus mindestens einem metallischen Werkstoff. Die Ausführung der Platten als metallische Bauteile verhindert in vorteilhafter Weise ein Kriechen der Platten infolge der Klemmverbindung. Die metallischen Platten ertragen die von der Klemmverbindung erzeugte Flächenpressung ohne Verformung, so dass beispielsweise eine Reduzierung der Schraubenvorspannung und somit eine Verschlechterung der Verbindungsqualität zwischen Krafteinleitungseinheit und Verbundmaterialeinheit vermieden wird.In an advantageous manner, the at least two plates of the connection unit consist of at least one metallic material. The design of the plates as metallic components advantageously prevents creeping of the plates due to the clamping connection. The metallic plates endure the surface pressure generated by the clamp connection without deformation, so that, for example, a reduction of the screw bias and thus a deterioration of the connection quality between the force introduction unit and the composite unit is avoided.

Es wird vorgeschlagen, dass die Verbundmaterialeinheit aus einem Faserverbund besteht. Dieses Material ermöglicht eine gute Einarbeitung der Krafteinleitungseinheit in die Verbundmaterialeinheit. Die Krafteinleitungseinheit wird umfassend von den Fasern des Verbundes umschlossen, so dass eine sichere Aufnahme der Krafteinleitungseinheit in der Verbundmaterialeinheit gegeben ist.It is proposed that the composite material unit consists of a fiber composite. This material allows a good incorporation of the force introduction unit in the composite material unit. The force introduction unit is comprehensively enclosed by the fibers of the composite, so that there is a secure reception of the force introduction unit in the composite material unit.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Verbundmaterialeinheit um mindestens ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs handelt.Furthermore, it is proposed that the composite material unit is at least one component of a motor vehicle.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An advantageous embodiment of the invention is shown in the single drawing and will be described below.

Die einzeige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Krafteinleitungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung.The single-figure FIGURE shows a longitudinal section through a force introduction device according to the invention in a schematic representation.

Die Krafteinleitungsvorrichtung umfasst eine Verbundmaterialeinheit 10 und eine in der Verbundmaterialeinheit 10 mindestens teilweise eingebrachten Krafteinleitungseinheit 12. Die Krafteinleitungseinheit 12 weist mindestens ein Krafteinleitungselement 14 und eine mit dem Krafteinleitungselement 14 verbundene Verbindungseinheit 16 auf. Das Einbringen der Krafteinleitungseinheit 12 in die Verbundmaterialeinheit 10 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wege des Einlaminierens, wobei auch Eingießen, Einspritzen, Einlegen oder weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Technologien denkbar sind. The force introduction device comprises a composite material unit 10 and one in the composite unit 10 at least partially introduced force introduction unit 12 , The force introduction unit 12 has at least one force introduction element 14 and one with the force introduction element 14 connected connection unit 16 on. The introduction of the force introduction unit 12 in the composite unit 10 takes place in the present embodiment by way of lamination, wherein also pouring, injecting, inserting or other, a person skilled in the seem appropriate technologies are conceivable.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Verbundmaterialeinheit 10 um einen Faserverbund, insbesondere einen Faserverbundkunststoff, wobei es sich auch um weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen handeln kann. Ein Faserverbundkunststoff ist ein Kunststoff, der aus Verstärkungsfasern und einer Kunststoffmatrix besteht. Die Kunststoffmatrix umgibt die Verstärkungsfasern, die durch Adhäsiv- oder Kohäsivkräfte an die Kunststoffmatrix gebunden sind. Der Faserverbundkunststoff kann durch eine geeignete Kombination von Faser- und Matrixwerkstoff an unterschiedliche Einsatzgebiete angepasst werden. Insbesondere kann sich ein geeigneter Werkstoff für Leichtbauanwendungen, beispielsweise im Automobilbau ergeben. Die vorliegende Verbundmaterialeinheit 10 ist hier als Bauteil eines Kraftfahrzeugs ausgeführt. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften eines Faserverbundkunststoffs können über eine Vielzahl von Parametern eingestellt werden, wobei neben der Kombination von Faser- und Matrixwerkstoff beispielsweise der Faserwinkel oder die Reihenfolge der Schichten verändert werden können.In the present embodiment, it is the composite material unit 10 to a fiber composite, in particular a fiber composite plastic, which may also be other, one skilled in the appear appropriate materials or combinations of materials. A fiber composite plastic is a plastic that consists of reinforcing fibers and a plastic matrix. The plastic matrix surrounds the reinforcing fibers bonded to the plastic matrix by adhesive or cohesive forces. The fiber composite plastic can be adapted by a suitable combination of fiber and matrix material to different applications. In particular, a suitable material may result for lightweight construction applications, for example in the automotive industry. The present composite material unit 10 is executed here as a component of a motor vehicle. The mechanical and thermal properties of a fiber composite plastic can be adjusted via a variety of parameters, wherein in addition to the combination of fiber and matrix material, for example, the fiber angle or the order of the layers can be changed.

Um eine Krafteinleitungsvorrichtung zu schaffen, die bei sicherer Einbringung der Krafteinleitungseinheit 12 in die Verbundmaterialeinheit 10 eine gute Krafteinleitung in die Verbundmaterialeinheit 10 ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Verbindungseinheit 16 mindestens zwei Platten 18, 20 aufweist, welche mindestens teilweise in einem schichtweisen Aufbau in die Verbundmaterialeinheit 10 einbringbar sind. D. h. pro Schicht 26, 28 der Verbundmaterialeinheit 10 wird eine Platte 18, 20 eingelegt bzw. einlaminiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Platten 18, 20 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei auch weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Querschnittsformen, wie beispielsweise viereckig oder sechseckig usw. denkbar sind. In vorteilhafter Weise kann über die Querschnittsformen der Platten 18, 20 Einfluss auf eine Verdrehsicherung der Krafteinleitungseinheit 12 in der Verbundmaterialeinheit 10 ausgeübt werden. Insbesondere können die jeweiligen Platten 18, 20 auch unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.In order to provide a force introduction device, the safe introduction of the force introduction unit 12 in the composite unit 10 a good introduction of force into the composite material unit 10 allows, is proposed according to the invention that the connection unit 16 at least two plates 18 . 20 which at least partially in a layered structure in the composite material unit 10 can be introduced. Ie. every layer 26 . 28 the composite unit 10 becomes a plate 18 . 20 inserted or laminated. In the present embodiment, the plates 18 . 20 each having a circular cross-section, whereby further, to a person skilled in the appearing appropriate cross-sectional shapes, such as quadrangular or hexagonal, etc. are conceivable. Advantageously, about the cross-sectional shapes of the plates 18 . 20 Influence on a rotation lock of the force introduction unit 12 in the composite unit 10 be exercised. In particular, the respective plates 18 . 20 also have different cross-sectional shapes.

Die Platten 18, 20 der Verbindungseinheit 16 sind in mindestens einem Randbereich 22, 24 in die Verbundmaterialeinheit 10 einbringbar bzw. einlaminierbar. D. h. die Platten 18, 20 können in die Verbundmaterialeinheit 10 eingearbeitet werden. Die Platten 18, 20 der Verbindungseinheit 16 weisen in jeweils unmittelbar aufeinanderfolgenden Schichten unterschiedliche Querschnitte auf, so dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Platte 18 mit kleinerem Kreisdurchmesser sich mit einer Platte 20 mit größerem Kreisdurchmesser abwechselt. Hierdurch ergibt sich ein schichtweiser Aufbau, der an den Randbereichen der Platten 18, 20 Freiräume zwischen den Platten 18, 20 zum Einbringen des Materials der Verbundmaterialeinheit 10 lässt. Dies führt zu einer besseren Verankerung der Krafteinleitungseinheit 12 in der Verbundmaterialeinheit 10, so dass ein Losrütteln der Krafteinleitungseinheit 12 auch bei hohen Belastungen vermieden wird.The plates 18 . 20 the connection unit 16 are in at least one border area 22 . 24 in the composite unit 10 einbringbar or einlaminierbar. Ie. the plates 18 . 20 can in the composite material unit 10 be incorporated. The plates 18 . 20 the connection unit 16 have in each case directly successive layers on different cross-sections, so that in the present embodiment, a plate 18 with smaller circle diameter itself with a plate 20 alternates with larger circle diameter. This results in a layered structure, which at the edge regions of the plates 18 . 20 Free spaces between the plates 18 . 20 for introducing the material of the composite unit 10 leaves. This leads to a better anchoring of the force introduction unit 12 in the composite unit 10 , allowing a shaking of the force introduction unit 12 is avoided even at high loads.

Der schichtweise Aufbau der Krafteinleitungsvorrichtung ergibt mindestens einen mit Verbundmaterialschichten 26, 28 aufgebauten Bereich 30 der Verbundmaterialeinheit 10, mindestens einen wechselweise mit Verbundmaterialschichten 26 und Platten 20 aufgebauten Zwischenbereich 32 und mindestens einen mit Platten 18, 20 schichtweise aufgebauten Bereich 34 der Krafteinleitungseinheit 12.The layered structure of the force introduction device results in at least one with composite material layers 26 . 28 built-up area 30 the composite unit 10 , at least one alternately with layers of composite material 26 and plates 20 constructed intermediate area 32 and at least one with plates 18 . 20 Layered area 34 the force introduction unit 12 ,

Das Krafteinleitungselement 14 ist in dem mindestens einen mit Platten 18, 20 schichtweise aufgebauten Bereich 34 der Krafteinleitungseinheit 12 angeordnet. Vorzugsweise ist das Krafteinleitungselement 14 über eine Klemmverbindung mit der Verbindungseinheit 16 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Krafteinleitungselement 14 von einer Schraube 36 und einer mit der Schraube 36 zusammenwirkenden Mutter 38 gebildet. Die Verbindungseinheit 16 bzw. die Platten 18, 20 sind zwischen einem Schraubenkopf 44 der Schraube 36 und der Mutter 38 eingeklemmt, wobei vorzugsweise zwischen dem Schraubenkopf 44 und der obersten Platte 18 und der Mutter 38 und der untersten Platte 18 jeweils eine Unterlegscheibe 40, 42 angeordnet ist.The force introduction element 14 is in the at least one with plates 18 . 20 Layered area 34 the force introduction unit 12 arranged. Preferably, the force introduction element 14 via a clamping connection with the connection unit 16 connected. In the present embodiment, the force introduction element 14 from a screw 36 and one with the screw 36 interacting mother 38 educated. The connection unit 16 or the plates 18 . 20 are between a screw head 44 the screw 36 and the mother 38 clamped, preferably between the screw head 44 and the top plate 18 and the mother 38 and the bottom plate 18 one washer each 40 . 42 is arranged.

Vorzugsweise sind die mindestens zwei Platten 18, 20 der Verbindungseinheit 16 massiv ausgeführt. Bevorzugt bestehend die Platten 18, 20 der Verbindungseinheit 16 aus mindestens einem metallischen Werkstoff, wobei auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen denkbar sind.Preferably, the at least two plates 18 . 20 the connection unit 16 solid executed. Preferably consisting of the plates 18 . 20 the connection unit 16 from at least one metallic material, although other materials or combinations of materials which appear appropriate to a person skilled in the art are also conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
VerbundmaterialeinheitComposite unit
1212
KrafteinleitungseinheitForce transmission unit
1414
KrafteinleitungselementForce application element
1616
Verbindungseinheitconnecting unit
1818
Platteplate
2020
Platteplate
2222
Randbereichborder area
2424
Randbereichborder area
2626
VerbundmaterialschichtComposite material layer
2828
VerbundmaterialschichtComposite material layer
3030
Bereich (Verbundmaterialeinheit)Area (composite unit)
3232
Zwischenbereichintermediate area
3434
Bereich (Krafteinleitungseinheit)Range (force introduction unit)
3636
Schraubescrew
3838
Muttermother
4040
Unterlegscheibewasher
4242
Unterlegscheibewasher
4444
Schraubenkopfscrew head

Claims (12)

Krafteinleitungsvorrichtung mit einer Verbundmaterialeinheit (10) und einer in der Verbundmaterialeinheit (10) mindestens teilweise eingebrachten Krafteinleitungseinheit (12), die mindestens ein Krafteinleitungselement (14) und eine mit dem Krafteinleitungselement (14) verbundene Verbindungseinheit (16) umfasst, welche mindestens zwei Platten (18, 20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Platten (18, 20) mindestens teilweise in einem schichtweisen Aufbau in die mehrschichtige Verbundmaterialeinheit (10) eingebracht sind, wobei pro Schicht (26, 28) der Verbundmaterialeinheit (10) eine Platte (18, 20) eingebracht ist.Force introduction device with a composite material unit ( 10 ) and one in the composite unit ( 10 ) at least partially introduced force introduction unit ( 12 ), the at least one force introduction element ( 14 ) and one with the force introduction element ( 14 ) connected connection unit ( 16 ) comprising at least two plates ( 18 . 20 ), characterized in that the at least two plates ( 18 . 20 ) at least partially in a layered structure into the multilayer composite material unit ( 10 ), wherein per layer ( 26 . 28 ) of the composite unit ( 10 ) a plate ( 18 . 20 ) is introduced. Krafteinleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Platte (20) der Verbindungseinheit (16) in mindestens einem Randbereich (22, 24) in die Verbundmaterialeinheit (10) einbringbar ist.Force introduction device according to claim 1, characterized in that at least one plate ( 20 ) of the connection unit ( 16 ) in at least one edge region ( 22 . 24 ) into the composite unit ( 10 ) can be introduced. Krafteinleitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (18, 20) der Verbindungseinheit (16) in jeweils unmittelbar aufeinanderfolgenden Schichten unterschiedliche Querschnitte aufweisen.Force introduction device according to claim 1 or 2, characterized in that the plates ( 18 . 20 ) of the connection unit ( 16 ) in each immediately successive layers have different cross-sections. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens einen mit Verbundmaterialschichten (26, 28) aufgebauten Bereich (30) der Verbundmaterialeinheit (10), mindestens einen wechselweise mit Verbundmaterialschichten (26) und Platten (20) aufgebauten Zwischenbereich (32) und mindestens einen mit Platten (18, 20) schichtweise aufgebauten Bereich (34) der Krafteinleitungseinheit (12).Force introduction device according to one of claims 1 to 3, characterized by at least one layer of composite material ( 26 . 28 ) constructed area ( 30 ) of the composite unit ( 10 ), at least one alternately with composite layers ( 26 ) and plates ( 20 ) built intermediate area ( 32 ) and at least one with plates ( 18 . 20 ) layered area ( 34 ) of the force introduction unit ( 12 ). Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (14) in dem mindestens einen mit Platten (18, 20) schichtweise aufgebauten Bereich (34) der Krafteinleitungseinheit (12) angeordnet ist.Force introduction device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the force introduction element ( 14 ) in the at least one with plates ( 18 . 20 ) layered area ( 34 ) of the force introduction unit ( 12 ) is arranged. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (14) über eine Klemmverbindung mit der Verbindungseinheit (16) verbunden ist.Force introduction device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the force introduction element ( 14 ) via a clamping connection with the connection unit ( 16 ) connected is. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (14) von einer Schraube (36) und einer mit der Schraube (36) zusammenwirkenden Mutter (38) gebildet ist.Force introduction device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the force introduction element ( 14 ) of a screw ( 36 ) and one with the screw ( 36 ) cooperating mother ( 38 ) is formed. Krafteinleitungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (16) zwischen einem Schraubenkopf (44) der Schraube (36) und der Mutter (38) einklemmbar ist.Force introduction device according to claim 7, characterized in that the connection unit ( 16 ) between a screw head ( 44 ) of the screw ( 36 ) and the mother ( 38 ) can be clamped. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Platten (18, 20) der Verbindungseinheit (16) massiv ausgeführt sind.Force introduction device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least two plates ( 18 . 20 ) of the connection unit ( 16 ) are made massive. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Platten (18, 20) der Verbindungseinheit (16) aus mindestens einem metallischen Werkstoff bestehen.Force introduction device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least two plates ( 18 . 20 ) of the connection unit ( 16 ) consist of at least one metallic material. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundmaterialeinheit (10) aus einem Faserverbund besteht.Force introduction device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the composite material unit ( 10 ) consists of a fiber composite. Krafteinleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verbundmaterialeinheit (10) um mindestens ein Bauteil eines Kraftfahrzeugs handelt.Force introduction device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is in the composite material unit ( 10 ) is at least one component of a motor vehicle.
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