DE102010061301A1 - Connector for connecting fiber composite components with semi-finished material, has projection that is extended from base main portion towards composite component and provided with taper-shaped end to penetrate composite component - Google Patents

Connector for connecting fiber composite components with semi-finished material, has projection that is extended from base main portion towards composite component and provided with taper-shaped end to penetrate composite component Download PDF

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Abstract

The connector (1) has a base main portion (2) on which an anchoring portion (3) for anchoring connector main portion to fiber composite component, is arranged. An attaching portion (4) is provided for fastening connector main portion to composite component. The projection (5) is extended from base main portion towards the composite component and provided with taper-shaped end (7) so as to penetrate composite component. Independent claims are included for the following: (1) semi-finished material; and (2) method for manufacturing semi-finished material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden eines Faserverbundbauteils mit einem zweiten Bauteil, wobei das Verbindungselement einen Grundkörper aufweist, an dem zumindest ein Verankerungsmittel zum Verankern des Verbindungselementes im Faserverbundbauteil und zumindest ein Befestigungsmittel zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil angeordnet sind, sowie ein aus einem solchen Verbindungselement und einem Faserverbundbauteil bestehendes Halbzeug sowie je ein Verfahren zur Herstellen und Verbinden des Halbzeuges mit dem zweiten Bauteil.The present invention relates to a connecting element for connecting a fiber composite component to a second component, wherein the connecting element has a base body, on which at least one anchoring means for anchoring the connecting element in the fiber composite component and at least one fastening means for fixing to the second component are arranged, and one of a Such a connecting element and a fiber composite component existing semifinished product and a respective method for producing and connecting the semifinished product with the second component.

Aus der EP 1 508 429 A1 ist ein Verbindungselement aus einem faserverstärkten Kunststoff zur Verbindung zweier Strukturbauteile aus Kunststoff bekannt. Das Verbindungselement weist ein vom Strukturbauteil abragendes stiftförmiges Element sowie ein Fußteil mit einer gegenüber dem stiftförmigen Element fußartigen Verbreiterung auf. Das stiftförmige Element dient zur Herstellung einer form- und/oder kraftschlüssigen nietartigen Verbindung des Strukturbauteils mit einem zweiten Bauteil. Das Fußteil schließt an das stiftförmige Element an und ist integral im Strukturbauteil verankert. Nachteilig hierbei ist, dass diese integrale Verankerung des Fußteils im Strukturbauteil bislang nur mit einer einhergehenden Beschädigung der Fasern des Strukturbauteils realisierbar ist. Derart strukturbeschädigte Faserverbundbauteile sind somit nicht annähernd stark belastbar wie unversehrte Faserverbundbauteile.From the EP 1 508 429 A1 is a connection element made of a fiber-reinforced plastic for connecting two structural components of plastic known. The connecting element has a pin-shaped element projecting from the structural component and also a foot part with a foot extension widening in relation to the pin-shaped element. The pin-shaped element is used to produce a positive and / or non-positive rivet-like connection of the structural component with a second component. The foot part connects to the pin-shaped element and is integrally anchored in the structural component. The disadvantage here is that this integral anchoring of the foot part in the structural component so far only with a concomitant damage to the fibers of the structural component can be realized. Such structure-damaged fiber composite components are thus not nearly as strong as intact fiber composite components.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verbindungselement zu schaffen, das beim Verbinden mit einem Faserverbundbauteil dessen Faserstruktur nicht beschädigt, so dass die Festigkeit des Faserverbundbauteils nicht beeinträchtigt wird.The object of the present invention is thus to provide a connecting element which does not damage its fiber structure when connected to a fiber composite component, so that the strength of the fiber composite component is not impaired.

Die Aufgabe wird gelöst durch Produkte und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The object is achieved by products and methods having the features of the independent patent claims.

Erfindungsgemäß weist das Verbindungselement zum Verbinden eines Faserverbundbauteils mit einem zweiten Bauteil einen Grundkörper auf, an dem zumindest ein Verankerungsmittel zum Verankern des Verbindungselementes im Faserverbundbauteil und zumindest ein Befestigungsmittel zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil angeordnet sind. Das Verankerungsmittel ist als zumindest ein Fortsatz ausgebildet, der sich vom Grundkörper ausgehend in Richtung des dafür vorgesehenen Faserverbundbauteils erstreckt. Der Fortsatz weist ein sich derart verjüngendes freies Ende auf, dass das Faserverbundbauteil beschädigungsfrei durchdringbar ist. Zu diesem Zweck ist das freie Ende insbesondere dünn und/oder spitz ausgebildet, so dass es in die Freiräume der Faserstruktur eindringen kann. Vorteilhafterweise wird hierdurch die im Wesentlichen durchgängige Faserstruktur des Faserverbundbauteils nicht beschädigt, so dass keine Beeinträchtigung der Festigkeit des Faserverbundteils erfolgt. Ferner kann somit sehr schnell und einfach eine sehr belastungsstarke Verbindung zwischen Verbindungselement und Faserverbundbauteil hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden können.According to the invention, the connecting element for connecting a fiber composite component to a second component has a base body on which at least one anchoring means for anchoring the connecting element in the fiber composite component and at least one fastening means for fastening to the second component are arranged. The anchoring means is designed as at least one extension which extends from the base body in the direction of the fiber composite component provided for this purpose. The extension has such a tapering free end, that the fiber composite component is permeable without damage. For this purpose, the free end is particularly thin and / or pointed, so that it can penetrate into the free spaces of the fiber structure. Advantageously, this does not damage the substantially continuous fiber structure of the fiber composite component, so that there is no impairment of the strength of the fiber composite component. Furthermore, a very high-load connection between connecting element and fiber composite component can thus be made very quickly and easily, whereby the manufacturing cost can be reduced.

Vorteilhafterweise ist das freie Ende des Fortsatzes im Wesentlichen dünner ausgebildet als Freiräume zwischen benachbarten Fasern des dafür vorgesehenen Faserverbundbauteils, so dass die Fasern beschädigungsfrei durchdringbar sind.Advantageously, the free end of the extension is substantially thinner than free spaces between adjacent fibers of the fiber composite component provided for this purpose, so that the fibers can be penetrated without damage.

Ebenso vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper eine Grundfläche aufweist, an der das zumindest eine Verankerungsmittel angeordnet ist.It is equally advantageous if the base body has a base surface on which the at least one anchoring means is arranged.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Fortsatz einen Biegebereich aufweist, so dass er nach dem Durchdringen des dafür vorgesehene Faserverbundbauteils derart verbiegbar ist, dass zwischen Verbindungselement und Faserverbundbauteil eine feste formschlüssige Verbindung entsteht. Das Umbiegen des Fortsatzes stellt vorteilhafterweise eine schnelle und einfache Methode dar, um eine feste Verbindung zwischen Verbindungselement und Faserverbundbauteil herstellen zu können.It is particularly advantageous if the extension has a bending region, so that it can be bent in such a way after penetrating the fiber composite component provided for this purpose that a fixed positive connection is created between the connection element and the fiber composite component. The bending of the extension is advantageously a quick and easy way to establish a firm connection between the connecting element and fiber composite component can.

Um eine Beschädigung der Faserstruktur des Faserverbundbauteils zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn sich der Querschnitt des Fortsatzes in Richtung seines freien Endes verjüngt. Somit kann der insbesondere als Dorn ausgebildete Fortsatz mit seinem insbesondere sehr dünn ausgebildeten freien Ende in die sehr kleinen Lücken der Faserstruktur eindringen, ohne diese zu beschädigen. Durch den sich in Richtung des Grundkörpers erweiternden Querschnitt werden die Fasern des Faserverbundbauteils während des weitern Vorwärtsgleitens derart auseinandergedrängt, dass eine ausreichend große Öffnung entstehen, in die der Fortsatz im Wesentlichen derart vollständig eindringen kann, dass der Grundkörper mit dem damit zu verbindenden Faserverbundbauteil in Kontakt kommt. Ein weiterer Vorteil des sich in Richtung des freien Endes erweiternden Querschnitts besteht darin, dass der an den Grundkörper angrenzende Bereich des Fortsatzes breiter und somit stabiler dimensionierbar ist und infolgedessen stärkeren Belastungen standhalten kann. Der Querschnitt des Fortsatzes kann jede beliebige Form aufweisen, insbesondere eine runde, rechteckige, elliptische, trapezförmige und/oder hexagonale Form. Ferner kann der Fortsatz gerade sein und/oder eine Biegung aufweisen.In order to avoid damage to the fiber structure of the fiber composite component, it is particularly advantageous if the cross section of the extension tapers in the direction of its free end. Thus, the extension formed in particular as a mandrel can penetrate with its particular very thin formed free end in the very small gaps in the fiber structure, without damaging them. As a result of the cross section widening in the direction of the base body, the fibers of the fiber composite component are forced apart during further forward sliding in such a way that a sufficiently large opening is created in which the extension can essentially penetrate completely such that the base body comes into contact with the fiber composite component to be connected thereto comes. A further advantage of the cross section widening in the direction of the free end is that the area of the extension adjoining the base body is wider and therefore more stable in terms of dimensions and, as a result, can withstand greater loads. The cross section of the extension can have any shape, in particular a round, rectangular, elliptical, trapezoidal and / or hexagonal shape. Furthermore, the extension may be straight and / or have a bend.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest zwei Fortsätze im Bereich des äußeren Randes des Grundkörper, der insbesondere zylindrisch ausgebildet ist, angeordnet sind. Somit kann ein Rotieren des Verbindungselements im Wesentlichen ausgeschlossen werden.It is particularly advantageous if at least two extensions in the region of the outer edge of the Basic body, which is in particular cylindrical, are arranged. Thus, a rotation of the connecting element can be substantially excluded.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Grundkörper rund ausgebildet ist, da hierdurch eine optimale Anordnung der Fortsätze ermöglich wird. Der Grundkörper kann aber auch jede andere beliebige Form aufweisen.It is also advantageous if the base body is round, as this allows an optimal arrangement of the extensions is possible. The main body can also have any other arbitrary shape.

Um im mit dem Faserverbundbauteil verbunden Zustand an der dem Verbindungselement abgewandten Seite des Faserverbundbauteils Überstände zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Grundkörper an seiner dem Fortsatz zugeordneten Seite bzw. an der Grundfläche zumindest eine Vertiefung aufweist. Somit können vorteilhafterweise beim Umbiegen der Fortsätze Bereiche des Faserverbundbauteils derart in die Vertiefungen eingeformt werden, dass die dem Verbindungselement abgewandte Seite des Faserverbundbauteils auch noch im verbundenen Zustand plan ist bzw. Bereiche der Fortsätze und/oder des Faserverbundbauteils nicht über das Niveau des restlichen Faserverbundbauteils hinausragen.In order to avoid projections in the state connected to the fiber composite component on the side of the fiber composite component facing away from the connecting element, it is particularly advantageous if the base body has at least one recess on its side assigned to the extension or on the base surface. Thus, areas of the fiber composite component can advantageously be formed in the recesses during bending of the projections such that the side facing away from the connecting element of the fiber composite component even in the connected state is flat or portions of the extensions and / or the fiber composite component does not protrude above the level of the remaining fiber composite component ,

Diesbezüglich ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vertiefung eines Fortsatzes im Wesentlichen benachbart zu diesem angeordnet ist. Somit wird bedingt durch das Umbiegen des Fortsatzes in idealer Weise der entsprechende Bereich des Faserverbundbauteils in die benachbarte Vertiefung eingeformt. Durch eine derartige Vermeidung von Unebenheiten im Verbindungsbereich des Faserverbundbauteils mit dem Verbindungselement kann das Faserverbundbauteil an seiner dem Verbindungselement abgewandten Seite problemlos mit einem weiteren Bauteil, insbesondere einem Trägerbauteil verbunden werden. Hierzu bietet es sich besonders an, das Faserverbundbauteil in diesem Bereich mit dem Trägerbauteil zu verkleben.In this regard, it is particularly advantageous if the recess of an extension is arranged substantially adjacent to this. Thus, due to the bending of the extension, the corresponding area of the fiber composite component is ideally formed in the adjacent recess. By thus avoiding unevenness in the connection region of the fiber composite component with the connecting element, the fiber composite component can be easily connected to a further component, in particular a carrier component, on its side facing away from the connecting element. For this purpose, it is particularly appropriate to glue the fiber composite component in this area with the carrier component.

Diesbezüglich ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Kontur der Vertiefung im Wesentlichen der Kontur des Fortsatzes nachempfunden ist. Sind die Abmaße der identischen Kontur der Vertiefung im Wesentlichen etwas größer gewählt als diejenigen des Fortsatzes, entspricht das Volumen der Vertiefung im Wesentlichen dem Volumen des Faserverbundbauteils das durch das Umbiegen des Fortsatzes verdrängt wird. Infolgedessen kann eine optimale, also im Wesentlichen plane Unterseite des Faserverbundbauteils gewährleistet werden. Die Vertiefung ist somit im Wesentlichen die Negativform des Fortsatzes.In this regard, it is also particularly advantageous if the contour of the recess is substantially modeled on the contour of the extension. If the dimensions of the identical contour of the depression are chosen to be substantially larger than those of the extension, the volume of the depression essentially corresponds to the volume of the fiber composite component which is displaced by the bending over of the extension. As a result, an optimal, ie substantially flat underside of the fiber composite component can be ensured. The recess is thus essentially the negative form of the extension.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Befestigungsmittel zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil ein Verankerungsmittel ist, insbesondere wenn das zweite Bauteil ebenfalls einen Faserverbundwerkstoff aufweist. Somit kann auch hier eine die Faserstruktur nicht beschädigende Verbindung zwischen Verbindungselement und zweitem Bauteil hergestellt werden.It is also advantageous if the fastening means for fastening to the second component is an anchoring means, in particular if the second component likewise has a fiber composite material. Thus, a fiber structure not damaging connection between the connecting element and the second component can also be made here.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Befestigungsmittel ein Schaft ist, der in eine Öffnung des dafür vorgesehenen zweiten Bauteils einführbar und derart verformbar ist, dass der Schaft an seinem dem Grundkörper abgewandten Ende einen Schließkopf ausbildet. Hierdurch kann zwischen dem Verbindungselement und dem zweiten Bauteil eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden.It when the fastening means is a shaft which is insertable into an opening of the designated second component and deformable such that the shaft forms a closing head at its end remote from the base body is particularly advantageous. As a result, a positive connection can be established between the connecting element and the second component.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Schaft an seinem dem Grundkörper abgewandten Ende eine koaxiale Bohrung aufweist, so dass der Schaft zum formschlüssigen Verbinden mit dem zweiten Bauteil mittels eines Stempels auftulpbar ist. Mittels der Bohrung kann somit vorteilhafterweise genau soviel Material eingespart werden, dass insbesondere auf der dem Verbindungselement abgewandten Seite des dafür vorgesehenen zweiten Bauteils Erhebungen aufgrund des aufgetulpten Schaftes minimiert werden. Ferner kann hierdurch ein im Wesentlichen planer Schließkopf ausgebildet werden.It is likewise advantageous if the shaft has a coaxial bore at its end facing away from the base body, so that the shaft can be opened by means of a punch for the positive connection with the second component. By means of the bore, it is thus advantageously possible to save just as much material that, in particular on the side facing away from the connecting element of the second component provided therefor, elevations due to the bulged shaft are minimized. Furthermore, a substantially planar closing head can thereby be formed.

Zur Vermeidung von Erhebungen, die beispielsweise durch den ausgebildeten Schließkopf entstehenden können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Grundkörper an seiner dem Befestigungsmittel zugeordneten Seite eine Hohlkehre aufweist. Somit sind bei der Ausbildung des Schließkopfes Bereiche des zweiten Bauteils in diese Hohlkehre einformbar. Die dem Schließkopf zugeordnete Seite des zweiten Bauteils bleibt somit plan.To avoid elevations, which may arise, for example, by the trained closing head, it is particularly advantageous if the base body has on its side associated with the fastening means a hollow edge. Thus, in the formation of the closing head areas of the second component can be formed in this hollow. The closing head associated side of the second component thus remains flat.

Erfindungsgemäß weist das Halbzeug ein Faserverbundbauteil und zumindest ein Verbindungselement zum Verbinden mit zumindest einem zweiten Bauteil auf. Das Verbindungselement weist einen Grundkörper auf, an dem zumindest ein Verankerungsmittel und zumindest ein Befestigungsmittel zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil angeordnet sind. Das Verankerungsmittel verbindet das Verbindungselement mit dem Faserverbundbauteil formschlüssig. Hierfür ist das Verankerungsmittel als Fortsatz ausgebildet, der sich vom Grundkörper ausgehend in Richtung des Faserverbundbauteils erstreckt und an seinem freien Ende derart ausgebildet ist, dass das Faserverbundbauteil beschädigungsfrei durchdrungen ist. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Faserstruktur des Faserverbundbauteils nicht beschädigt, so dass das Faserverbundbauteil aufgrund der Verbindung mit dem Verbindungselement keine Festigkeitseinbußen aufweist.According to the invention, the semifinished product has a fiber composite component and at least one connecting element for connection to at least one second component. The connecting element has a base body, on which at least one anchoring means and at least one fastening means for fastening to the second component are arranged. The anchoring means connects the connecting element with the fiber composite component in a form-fitting manner. For this purpose, the anchoring means is formed as an extension, which extends from the base body in the direction of the fiber composite component and is formed at its free end such that the fiber composite component is penetrated without damage. Advantageously, as a result, the fiber structure of the fiber composite component is not damaged, so that the fiber composite component due to the connection with the connecting element has no loss of strength.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Fortsatz bei durchdrungenem Faserverbundbauteil in einem Biegebereich derart gebogen ist, dass zwischen Verbindungselement und Faserverbundbauteil eine formschlüssige Verbindung vorliegt. Diese Verbindungsform ist sehr schnell und einfach zu realisieren.It is particularly advantageous if the extension in penetrated fiber composite component in a bending region is bent such that there is a positive connection between the connecting element and fiber composite component. This connection form is very fast and easy to implement.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Fortsatz in Richtung einer angrenzenden Vertiefung des Verbindungselementes gebogen ist, so dass das Faserverbundbauteil zumindest teilweise in die Vertiefung eingeformt ist. Hierdurch wird vermieden, dass das Faserverbundbauteil an seiner dem Verbindungselement abgewandten Seite Erhöhungen aufweist und somit im Wesentlichen plan ist.It is also advantageous if the extension is bent in the direction of an adjacent recess of the connecting element, so that the fiber composite component is at least partially formed in the recess. This avoids that the fiber composite component on its side facing away from the connecting element has elevations and thus is substantially planar.

Um beim Befestigen des Halbzeuges an einem dafür vorgesehenen zweiten Bauteil einen möglichst großen Kontaktbereich zu schaffen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Faserverbundbauteil auf seiner dem Verbindungselement zugeordneten Seite eine Ausgleichsschicht, insbesondere einen Distanzschaum, aufweist. Somit werden Druckkräfte nicht nur im Bereich der Verbindungselemente vom Faserverbundbauteil auf das dafür vorgesehene zweite Bauteil eingebraucht, sondern über die gesamte Fläche.In order to create the largest possible contact area when attaching the semifinished product to a second component provided for this purpose, it is particularly advantageous if the fiber composite component has a compensation layer, in particular a spacer foam, on its side assigned to the connecting element. Thus, compressive forces are not only used in the area of the connecting elements of the fiber composite component on the designated second component, but over the entire surface.

Um ein Verrutschen der Ausgleichsschicht zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausgleichsschicht mit dem Faserverbundbauteil fest verbunden ist, insbesondere verklebt ist.In order to avoid slippage of the compensation layer, it is particularly advantageous if the compensation layer is firmly connected to the fiber composite component, in particular glued.

Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn die Ausgleichsschicht eine Aussparung aufweist, in der der Grundkörper des Verbindungselements angeordnet ist, wobei der Grundkörper und die Ausgleichsschicht im Wesentlichen gleich dick sind.In this regard, it is also advantageous if the compensation layer has a recess in which the main body of the connecting element is arranged, wherein the main body and the compensation layer are substantially equal thickness.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Halbzeug als Klebeband ausgebildet ist, wobei die dem Verbindungselement zugeordnete Seite des Faserverbundbauteils und/oder der Ausgleichsschicht mit Kleber beschichtet ist. Somit kann das Halbzeug vor dem Ausbilden des Schließkopfes provisorisch an dem zweiten Bauteil befestigt werden. Ein Verrutschen ist somit im Wesentlichen ausgeschlossen.It is likewise advantageous if the semifinished product is designed as an adhesive tape, the side of the fiber composite component assigned to the connecting element and / or the compensating layer being coated with adhesive. Thus, the semifinished product can be provisionally attached to the second component prior to forming the closing head. Slippage is thus essentially excluded.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dem Verbindungselement abgewandte Seite des Faserverbundbauteils einen Verbindungsbereich aufweist, in dem das Halbzeug mit einem weiteren Bauteil, insbesondere einem Trägerbauteil verbindbar ist. Hierbei kann das Halbzeug beispielsweise mit dem Trägerbauteil im Verbindungsbereich verklebt sein.It is particularly advantageous if the side of the fiber composite component facing away from the connecting element has a connection region in which the semifinished product can be connected to a further component, in particular a carrier component. In this case, the semi-finished product can be glued to the carrier component in the connection region, for example.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges wird zumindest ein Verbindungselement mit zumindest einem Faserverbundbauteil formschlüssig verbunden. Hierbei wird zunächst ein Verankerungsmittel des Verbindungselementes durch das Faserverbundbauteil gesteckt, wobei das Verankerungsmittel mit seinem freien Ende das Faserverbundbauteil beschädigungsfrei durchdringt, bis die dem Faserverbundbauteil zugewandte Seite bzw. die Grundfläche des Verankerungsmittels auf dem Faserverbundbauteil aufliegt. Anschließend wird das Verankerungsmittel derart in einem Biegebereich gebogen, dass zwischen Faserverbundbauteil und Verbindungsbauteil eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Vorteilhafterweise wird bei diesem Herstellungsverfahren die Faserstruktur des Faserverbundbauteils beschädigungsfrei erhalten, so dass die Festigkeit des Faserverbundbauteils unbeeinträchtigt bleibt.In a method according to the invention for producing a semifinished product, at least one connecting element is positively connected to at least one fiber composite component. Here, an anchoring means of the connecting element is first inserted through the fiber composite component, wherein the anchoring means passes through the fiber composite component damage free with its free end until the fiber composite component facing side or the base of the anchoring means rests on the fiber composite component. Subsequently, the anchoring means is bent in a bending region such that a positive connection is produced between the fiber composite component and the connection component. Advantageously, the fiber structure of the fiber composite component is obtained without damage in this manufacturing process, so that the strength of the fiber composite component remains unaffected.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verankerungsmittel zumindest teilweise in Richtung von benachbarten Vertiefungen des Grundkörpers gebogen werden. Die Vertiefungen sind an der Grundfläche des Grundkörpers angeordnet. Hierdurch wird vorteilhafterweise vermieden, dass Bereiche der Verankerungsmittel und/oder des Faserverbundbauteils über das Niveau des Verbindungsbereiches des Faserverbundbauteils überstehen. Infolgedessen weist das Halbzug somit eine im Wesentlichen plane Unterseite auf.It when the anchoring means are at least partially bent in the direction of adjacent recesses of the body is particularly advantageous. The depressions are arranged on the base of the base body. In this way, it is advantageously avoided that portions of the anchoring means and / or the fiber composite component over the level of the connection region of the fiber composite component survive. As a result, the halfway thus has a substantially planar bottom.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden eines Halbzeugs mit einem zweiten Bauteil, wird ein Schaft des Halbzeugs mit seinem Ende durch eine Öffnung des zweiten Bauteils geführt. Anschließen wird das Ende mittels eines Stempels derart verformt, dass in diesem Bereich des Schaftes ein Schließkopf ausgebildet wird, welcher zwischen dem Halbzeug und dem zweiten Bauteil eine formschlüssige Verbindung herstellt. Bei diesem Ausbilden des Schließkopfes werden Bereiche des zweiten Bauteils derart in eine Hohlkehre des Halbzeuges eingeformt, dass das zweite Bauteil an seiner dem Halbzeug abgewandten Seite zusammen mit dem Schließkopf im Wesentlichen plan ist. Somit können vorteilhafterweise an der dem Halbzeug abgewandten Seite des zweiten Bauteils weitere Bauteile angeordnet werden, wobei diese vorteilhafterweise auf dem zweiten Bauteil plan aufliegen, da durch dieses Einformen in die Hohlkehre des Halbzeuges Erhebungen im Wesentlichen vermieden werden.In a method according to the invention for connecting a semifinished product to a second component, a shaft of the semifinished product is guided with its end through an opening of the second component. Subsequently, the end is deformed by means of a punch such that a closing head is formed in this region of the shaft, which produces a positive connection between the semifinished product and the second component. In this embodiment of the closing head, regions of the second component are formed into a hollow section of the semifinished product in such a way that the second component, on its side facing away from the semifinished product, is substantially planar together with the closing head. Thus, more components can advantageously be arranged on the side facing away from the semifinished side of the second component, which advantageously lie flat on the second component, since elevations are substantially avoided by this molding in the hollow section of the semifinished product.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Stempel in eine koaxial am Ende des Schaftes angeordnete Bohrung eingepresst wird, so dass sich der Schaft zu dem Schließkopf auftulpt. Hierdurch wird ein falsches, insbesondere außermittiges Ansetzen des Stempels im Wesentlichen vermieden, wodurch eine asymmetrische und somit im Wesentlichen nicht plane Ausbildung des Schließkopfes resultieren könnte.It is also advantageous if the punch is pressed into a coaxially arranged at the end of the shaft bore, so that the shaft auftulpt to the closing head. As a result, a false, in particular eccentric application of the stamp is substantially avoided, which could result in an asymmetrical and thus substantially non-planar design of the closing head.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Halbzeug vor dem formschlüssigen Verbinden mit dem zweiten Bauteil in einem Verbindungsbereich mit einem Trägerbauteil, das insbesondere ein geschlossenes Profil aufweist, verbunden, insbesondere verklebt wird. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine beschädigungsfreie Verbindung zwischen Trägerbauteil und Halbzeug gewährleistet.Furthermore, it is advantageous if the semifinished product before the positive connection with the second component in a connection region with a support member, in particular a closed Profile has, connected, in particular glued. As a result, a damage-free connection between the carrier component and semifinished product is advantageously ensured.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn über dem Schaft und/oder der Hohlkehre des Halbzeuges eine Schutzkappe angebracht wird und das Halbzeug anschließend mit Harz getränkt wird und zu einer harten Matrix aushärtet.It is particularly advantageous if a protective cap is attached above the shaft and / or the hollow edge of the semifinished product and the semifinished product is subsequently impregnated with resin and cured to a hard matrix.

Durch die Schutzkappe wird vermieden, dass die am Ende des Schaftes angeordnete Bohrung und/oder die Hohlkehre mit Harz aufgefüllt wird.By the protective cap is avoided that the arranged at the end of the shaft bore and / or the hollow is filled with resin.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Verankerungsmittel in Richtung einer daran angrenzenden Vertiefung des Verbindungselementes umgebogen wird, so dass Bereiche des Faserverbundbauteils in diese Vertiefung eingeformt werden. Hierdurch wird gewährleistet, dass die dem Verbindungselement abgewandte Seite des Faserverbundbauteils im Wesentlichen plan bleibt.It is also advantageous if the at least one anchoring means is bent in the direction of an adjacent recess of the connecting element, so that regions of the fiber composite component are formed in this recess. This ensures that the side facing away from the connecting element of the fiber composite component remains substantially flat.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. It shows:

1 Eine perspektivische Ansicht eines Verbindungselements, 1 A perspective view of a connecting element,

2, 3, und 4 eine Seitenansicht der einzelnen Verfahrensschritte zum Herstellen eines Halbzeuges, 2 . 3 , and 4 a side view of the individual process steps for producing a semifinished product,

5 eine Seitenansicht eines mit einem Trägerbauteil verbundenen Halbzeuges, 5 a side view of a semi-finished product connected to a support member,

6 und 7 eine Seitenansicht der einzelnen Verfahrensschritte zum formschlüssigen Verbinden des Halbzeuges mit einem zweiten Bauteil und 6 and 7 a side view of the individual process steps for the positive connection of the semifinished product with a second component and

8 und 9 einen Schnitt durch einen Verbindungsbereich eines konkreten Anwendungsfalls. 8th and 9 a section through a connection area of a specific application.

1 zeigt ein Verbindungselement 1 mit einem Grundkörper 2, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. An gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers 2 sind Verankerungsmittel 3 sowie ein Befestigungsmittel 4 angeordnet. Die Verankerungsmittel 3 sind als Fortsätze 5 ausgebildet, die sich vom Grundkörper 2 ausgehend in Richtung eines dafür vorgesehenen Faserverbundbauteils 6, das in 2 dargestellt ist, erstrecken. Sie weisen ein freies Ende 7 auf, das derart ausgebildet ist, dass das Faserverbundbauteil 6, mit dem eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden soll, beschädigungsfrei durchdringbar ist. Zu diesem Zweck verjüngen sich die Fortsätze 5 in Richtung ihrer freien Enden 7 und sind dort spitz bzw. dünn ausgebildet. Die Fortsätze 5 des Verankerungsmittels 3 sind am äußeren Rand des Grundkörpers 2 angeordnet und weisen jeweils zumindest einen Biegebereich 8 auf, so dass sie zum formschlüssigen Verbinden des Verbindungselementes 1 mit dem Faserverbundbauteil 6 radial nach Innen biegbar sind. 1 shows a connecting element 1 with a basic body 2 which is substantially cylindrical in the present embodiment. On opposite sides of the body 2 are anchoring means 3 and a fastener 4 arranged. The anchoring means 3 are as extensions 5 trained, different from the main body 2 starting in the direction of a fiber composite component provided for this purpose 6 , this in 2 is shown extending. They have a free end 7 on, which is designed such that the fiber composite component 6 , with which a positive connection is to be made, is damage-free penetrable. For this purpose, the extensions rejuvenate 5 towards their free ends 7 and are formed there pointed or thin. The extensions 5 of the anchoring agent 3 are on the outer edge of the body 2 arranged and each have at least one bending area 8th on, allowing them to positively connect the connecting element 1 with the fiber composite component 6 are bendable radially inward.

Um im verbundenen Zustand unerwünschte Erhebungen an der dem Verbindungselement 1 abgewandten Seite des Faserverbundbauteils 6 zu vermeiden, weist der Grundkörper 2 an seiner den Fortsätzen 5 zugeordneten Seite Vertiefungen 9 auf. Hierbei ist jeweils eine Vertiefung 9 einem Fortsatz 5 zugeordnet. Die Tiefe der Vertiefung 9 nimmt vom Fortsatz 5 ausgehend in radialer Richtung des Grundkörpers 2 zu seiner Mittelachse hin ab. Der zur Aufnahme des freien Endes 7 vorgesehene Aufnahmebereich 10 der Vertiefung 9 weist somit die geringste Tiefe auf. Die Kontur der Vertiefung 9 ist im Wesentlichen der Kontur des Fortsatzes 5 nachempfunden, so dass die Vertiefung 9 im Wesentlichen die Negativform des Fortsatzes 5 darstellt.In the connected state unwanted elevations on the connecting element 1 opposite side of the fiber composite component 6 To avoid, the body rejects 2 at its the extensions 5 assigned side depressions 9 on. Here is one recess each 9 an extension 5 assigned. The depth of the depression 9 takes off the extension 5 starting in the radial direction of the body 2 towards its central axis. The one for receiving the free end 7 intended receiving area 10 the depression 9 thus has the lowest depth. The contour of the depression 9 is essentially the contour of the extension 5 imitated, so that the recess 9 essentially the negative form of the extension 5 represents.

Das den Verankerungsmitteln 3 in Bezug auf den Grundkörper 2 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Befestigungsmittel 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schaft 11 ausgebildet. Dieser ist koaxial zum zylindrisch ausgebildeten Grundkörper 2 an dessen zum Verbinden mit einem zweiten Bauteil 12, das in 6 und 7 dargestellt ist, vorgesehenen Fläche angeordnet. Der Schaft 11 ist dafür vorgesehen, derart umgeformt zu werden, dass zwischen Verbindungselement 1 und dem zweiten Bauteil 12 eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Zu diesem Zweck weist der Schaft 11 eine an seinem dem Grundkörper 2 abgewandten Ende eine koaxiale Bohrung 13 auf. Die Bohrung 13 ist insbesondere konisch ausgebildet und zum Einführen eines in 6 dargestellten Stempels 22 vorgesehen. Außerdem weist der Grundkörper 2 an seiner dem Schaft 11 zugeordneten Seite eine Hohlkehre 14 auf, in deren Mitte der Schaft 11 angeordnet ist. Die Tiefe der Hohlkehre 14 nimmt vom Schaft 11 ausgehend radial nach Außen hin ab.The anchoring means 3 in relation to the main body 2 arranged on the opposite side fasteners 4 is in the present embodiment as a shaft 11 educated. This is coaxial with the cylindrical base body 2 at the for connecting to a second component 12 , this in 6 and 7 is shown, provided area. The shaft 11 is intended to be reshaped so that between connecting element 1 and the second component 12 a positive connection is made. For this purpose, the shaft 11 one at his base body 2 opposite end a coaxial bore 13 on. The hole 13 is in particular conical and for insertion of an in 6 illustrated stamp 22 intended. In addition, the body indicates 2 at his the shaft 11 associated side a hollow 14 on, in the middle of the shaft 11 is arranged. The depth of the hollow 14 takes off the shaft 11 starting radially outwards.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird dieses Verbindungselement 1 gemäße 2, 3 und 4 mit einem Faserverbundbauteil 6 formschlüssig zu einem Halbzeug 15 verbunden. Zur Herstellung des in 4 dargestellten Halbzeugs 15 muss zunächst das Verbindungselement 1 wie in 2 und 3 dargestellt, mit dem Faserverbundbauteil 6 verbunden werden. In diesem Stadium ist das Faserverbundbauteil 6 noch keinem chemischen oder thermischen Aushärtungsverfahren unterzogen worden, so dass es als flexibles Fasermaterial vorliegt.In a particularly preferred embodiment, this connecting element 1 contemporary 2 . 3 and 4 with a fiber composite component 6 positive fit to a semi-finished product 15 connected. For the production of in 4 shown semifinished product 15 first, the connecting element must 1 as in 2 and 3 shown with the fiber composite component 6 get connected. At this stage, the fiber composite component 6 have not been subjected to any chemical or thermal curing process, so that it is present as a flexible fiber material.

Gemäß 2 ist auf der zum Verbinden mit dem Verbindungselement 1 vorgesehenen Seite des Faserverbundbauteils 6 eine Ausgleichsschicht 16 angeordnet. Diese weist Aussparungen 17 auf, die im Wesentlichen der Größe des Grundkörpers 2 entsprechen. Zum Verbinden des Verbindungselementes 1 mit dem Faserverbundbauteil 6, das mit der Ausgleichsschicht 16 verklebt ist, wird das Verbindungselement 1 in die Aussparung 17 mit der den Verankerungsmitteln 3 zugeordneten Seite voran eingesetzt. Hierbei durchdringen die Verankerungsmittel 3 respektive die Fortsätze 5 das lose Fasermaterial des Faserverbundbauteils 6 beschädigungsfrei mit ihren freien Enden 7. Die Höhe der Ausgleichsschicht 16 ist im Wesentlichen gleich der Höhe des Grundkörpers 2, so dass auf der zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil 12 vorgesehen Seite eine im Wesentlichen plane und somit große Verbindungsfläche entsteht. According to 2 is on for connecting to the connector 1 provided side of the fiber composite component 6 a leveling layer 16 arranged. This has recesses 17 on, which is essentially the size of the main body 2 correspond. For connecting the connecting element 1 with the fiber composite component 6 that with the leveling layer 16 is glued, becomes the connecting element 1 in the recess 17 with the anchoring means 3 assigned side ahead. In this case, the anchoring means penetrate 3 respectively the extensions 5 the loose fiber material of the fiber composite component 6 damage-free with their free ends 7 , The height of the leveling layer 16 is essentially equal to the height of the body 2 , so that on for fixing with the second component 12 provided side creates a substantially flat and thus large connection surface.

Nachdem die Fortsätze 5 des Verbindungselementes 1 mit ihren freien Enden 7 gemäß 2 und 3 durch das in loser Faserform vorliegende Faserverbundbauteil 6 gesteckt wurden, erfolgt gemäß 4 das formschlüssige Verbinden des Verbindungselementes 1 mit dem Faserverbundbauteil 6. Hierzu werden die Fortsätze 5 derart in ihrem Biegebereich 8 radial nach Innen gebogen, dass Bereiche des Faserverbundbauteils 6 in die an den Fortsetzen 5 angrenzenden Vertiefungen 9 des Verbindungselementes 1 eingeformt werden. Dies hat den Vorteil, dass an der dem Verbindungselement 1 abgewandten Seite des Faserverbundbauteils 6 ein im Wesentlichen planer Verbindungsbereich 18 erhalten bleibt.After the extensions 5 of the connecting element 1 with their free ends 7 according to 2 and 3 by the fiber composite component present in loose fiber form 6 are made according to 4 the positive connection of the connecting element 1 with the fiber composite component 6 , For this purpose, the extensions 5 such in their bending area 8th bent radially inward that areas of the fiber composite component 6 in the continuations 5 adjacent depressions 9 of the connecting element 1 be formed. This has the advantage that at the the connecting element 1 opposite side of the fiber composite component 6 a substantially planar connection area 18 preserved.

Ein derartiges Halbzeug 15 kann beliebig viele Verbindungselemente 1 aufweisen. Ferner kann auch die Anordnung dieser Verbindungselemente 1 auf dem Faserverbundbauteil 6 beliebig gestaltet sein. So können die Verbindungselemente 1 beispielsweise einreihig, mehrreihig, parallel, versetzt, symmetrisch und/oder asymmetrisch auf dem Faserverbundbauteil 6 angeordnet sein.Such a semi-finished product 15 can be any number of fasteners 1 exhibit. Furthermore, the arrangement of these connecting elements 1 on the fiber composite component 6 be designed arbitrarily. So can the fasteners 1 for example, single row, multi-row, parallel, offset, symmetrical and / or asymmetric on the fiber composite component 6 be arranged.

Ebenso kann das Halbzeug 15 auch als Klebeband ausgebildet sein, wobei zumindest eine Seite des Halbzeugs 15 mit Kleber beschichtet ist, so dass es vor dem endgültigen Fixieren an einem oder mehreren weiteren Bauteilen zunächst provisorisch angebracht werden kann. So kann das Halbzeug 15, wie in 5 dargestellt, auf einem Trägerbauteil 19 zunächst provisorisch angebracht werden. Wenn das Trägerbauteil 19 wie im dargestellten Ausführungsbeispiel ein geschlossenes Profil darstellt, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Halbzeug 15 mit dem Trägerbauteil 19 fest verklebt wird. Hierzu wird die Bohrung 13 sowie die Hohlkehre 14 des Verbindungselementes 1 zunächst mit einer lösbar befestigten Schutzkappe 20 abgedeckt. Danach wird das Halbzeug 15 mit Harz getränkt, wobei die Bohrung 13 und/oder die Hohlkehre 1.4 mittels der Schutzkappe 20 vor Verkleben mit Harz geschützt wird. Anschließend wird das nun mit Harz getränkte Halbzeug 15 in einem allgemein bekannten thermischen und/oder chemischer Aushärtungsverfahren zu einem harten Faserverbundbauteil 6 ausgehärtet, wobei es zugleich eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Trägerbauteil 19 eingeht.Likewise, the semifinished product 15 also be designed as an adhesive tape, wherein at least one side of the semifinished product 15 coated with adhesive, so that it can be temporarily attached to one or more other components before the final fixation. So can the semi-finished product 15 , as in 5 shown on a support member 19 initially provisionally attached. If the carrier component 19 As illustrated in the illustrated embodiment, a closed profile, it is particularly advantageous if the semifinished product 15 with the carrier component 19 is firmly glued. This is the hole 13 as well as the hollow 14 of the connecting element 1 initially with a detachably attached protective cap 20 covered. Then the semi-finished product 15 impregnated with resin, the bore 13 and / or the hollow 1.4 by means of the protective cap 20 protected from sticking with resin. Subsequently, the semifinished product, which is now impregnated with resin 15 in a well-known thermal and / or chemical curing process to a hard fiber composite component 6 hardened, wherein at the same time a material connection with the support member 19 received.

Alternativ kann das Halbzeug 15 aber auch schon als mit Harz getränktes Halbzeug 15 vorliegen. In diesem Fall könnte vorteilhafterweise das Anbringen der Schutzkappe 20 vermieden werden.Alternatively, the semifinished product 15 but even as semi-finished impregnated with resin 15 available. In this case, advantageously, the attachment of the protective cap 20 be avoided.

Alternativ kann das Halbzeug 15 auch mittels allgemein bekannter Klebeverfahren mit dem Trägerbauteil 19 verklebt sein.Alternatively, the semifinished product 15 also by means of generally known adhesive method with the carrier component 19 be glued.

Um zwischen Trägerbauteil 19 und Halbzeug 15 eine möglichst starke Verbindung herstellen zu können, ist es wichtig, einen möglichst planen Verbindungsbereich 18 zu schaffen. Dies wird im Wesentlichen dadurch gewährleistet, dass beim Herstellen des Halbzeugs 15 Bereiche des Faserverbundbauteils 6 durch das Umbiegen der Fortsätze 5 in die Vertiefungen 9 eingeformt werden, so dass der Verbindungsbereich 18 im Wesentlichen plan ist. Infolgedessen kann eine sehr feste Verbindung zwischen Halbzeug 15 und Trägerbauteil 19 hergestellt werden.To between carrier component 19 and semi-finished products 15 To be able to establish a connection that is as strong as possible, it is important to have a connection area that is as planned as possible 18 to accomplish. This is essentially ensured by the fact that during manufacture of the semifinished product 15 Areas of the fiber composite component 6 by bending over the extensions 5 into the wells 9 be formed so that the connection area 18 is essentially flat. As a result, a very strong connection between semi-finished 15 and carrier component 19 getting produced.

Zum Verbinden des Halbzeugs 15 bzw. des damit verbundenen Trägerbauteils 19 mit dem zweiten Bauteil 12 wird gemäß 6 der Schaft 11 des Verbindungselementes 1 durch eine Öffnung 21 des zweiten Bauteils 12 gesteckt. Dadurch, dass die Ausgleichsschicht 16 im Wesentlichen genauso hoch ist wie der Grundkörper 2, kann das zweite Bauteil 12 sowohl auf der Ausgleichsschicht 16 als auch auf dem Grundkörper 2 plan aufliegen.For connecting the semifinished product 15 or the associated carrier component 19 with the second component 12 is according to 6 the shaft 11 of the connecting element 1 through an opening 21 of the second component 12 plugged. Because of the leveling layer 16 is essentially the same height as the main body 2 , the second component can 12 both on the leveling layer 16 as well as on the main body 2 lie flat.

Wie in 6 dargestellt, wird zum formschlüssigen Verbinden des Verbindungselementes 1 mit dem zweiten Bauteil 12 in die Bohrung 13 des Schaftes 11 ein Stempel 22 eingepresst. Hierdurch wird der mit der Bohrung 13 versehene Schaft 11 derart aufgetulpt, dass gemäß 7 ein Schließkopf 23 ausgebildet wird. Dieser stellt die formschlüssige Verbindung zwischen Verbindungselement 1 und dem zweiten Bauteil 12 her. Ferner werden durch die vom Stempel 22 aufgebrachte Kraft Bereiche des zweiten Bauteils 12 in die an den Schaft 11 angrenzende Hohlkehre 14 eingepresst. Hierdurch wird gewährleistet, dass die dem Verbindungselement 1 abgewandte Seite des zweiten Bauteils 12 zusammen mit dem Schließkopf 23 eine im Wesentlichen plane Fläche ausbildet. Dies ist beispielsweise insbesondere in dem in 8 und 9 dargestellten, speziellen Anwendungsfall aus der Automobilindustrie vorteilhaft.As in 6 is shown, for positive connection of the connecting element 1 with the second component 12 into the hole 13 of the shaft 11 a stamp 22 pressed. This will be the bore 13 provided shaft 11 opened in such a way that according to 7 a closing head 23 is trained. This provides the positive connection between the connecting element 1 and the second component 12 ago. Furthermore, by the stamp 22 applied force areas of the second component 12 in the on the shaft 11 adjacent hollow 14 pressed. This ensures that the connection element 1 opposite side of the second component 12 together with the closing head 23 forms a substantially planar surface. For example, this is particularly the case in 8th and 9 shown, special application from the automotive industry advantageous.

8 zeigt einen Querschnitt durch einen Querträger einer A-Säule. Das Trägerbauteil 19 dient hierbei zur Kompensation enormer Kräfte, insbesondere im Falle eines Unfalls. Infolgedessen muss die geschlossene Struktur des Trägerbauteils 19 unversehrt bleiben. Zu diesem Zweck wird an den Verbindungsstellen 24a und 24b ein Halbzeug 15a, 15b angebracht. 8th shows a cross section through a cross member of an A-pillar. The carrier component 19 serves to compensate for enormous forces, especially in the event of an accident. As a result, the closed structure of the support member must 19 stay intact. For this purpose is at the connection points 24a and 24b a semi-finished product 15a . 15b appropriate.

Wie zuvor ausgeführt, ist das Halbzeug 15a, 15b mit dem Trägerbauteil 19 verklebt und/oder derart mit Harz getränkt, dass es während des chemischen und/oder thermischen Aushärtungsprozesses mit dem Trägerbauteil 19 eine stoffschlüssige Verbindung eingeht. Nachdem die Halbzeuge 15a, 15b an den Verbindungsstellen 24a, 24b angebracht wurden, wird das zweite Bauteil 12, das in diesem konkreten Anwendungsfall eine Abdeckung darstellt, mit den Verbindungselementen 1a, 1b der Halbzeuge 15a, 15b formschlüssig verbunden. Hierzu werden die Schäfte 11a, 11b der Verbindungselemente 1a, 1b durch die entsprechen vorgesehenen Öffnungen 21a, 21b des zweiten Bauteils 12 gesteckt. Danach werden die Befestigungsmittel 4a, 4b bzw. die Schäfte 11a, 11b mittels eines Stempels 22 derart aufgetulpt, dass zwischen dem zweiten Bauteil 12 und den Verbindungselementen 1a, 1b eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Danach wird insbesondere im Bereich der Verbindungsstelle 24a auf der im Wesentlichen plan ausgebildeten, dem Verbindungselement 1 abgewandten Seite des zweiten Bauteils 12 eine Windschutzscheibe 25 aufgeklebt, wobei diese plan auf dem zweiten Bauteil 12 aufliegt.As previously stated, the semi-finished product 15a . 15b with the carrier component 19 glued and / or so impregnated with resin that it during the chemical and / or thermal curing process with the carrier component 19 a cohesive connection is received. After the semi-finished products 15a . 15b at the connection points 24a . 24b are attached, the second component 12 , which in this specific application is a cover, with the fasteners 1a . 1b the semi-finished products 15a . 15b positively connected. For this, the shafts 11a . 11b the connecting elements 1a . 1b through the corresponding openings provided 21a . 21b of the second component 12 plugged. After that, the fasteners 4a . 4b or the shafts 11a . 11b by means of a stamp 22 so aufgetulpt that between the second component 12 and the connecting elements 1a . 1b a positive connection is made. After that, especially in the area of the connection point 24a on the substantially plan trained, the connecting element 1 opposite side of the second component 12 a windshield 25 glued, this plan on the second component 12 rests.

Eine detaillierte Ansicht des Verbindungsbereichs 24a ist in 9 dargestellt.A detailed view of the connection area 24a is in 9 shown.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich, wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.The present invention is not limited to the illustrated and described embodiment. Variations within the scope of the claims are also possible, as a combination of features, even if they are shown and described in different embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbindungselementconnecting element
22
Grundkörperbody
33
Verankerungsmittelanchoring means
44
Befestigungsmittelfastener
55
Fortsatzextension
66
FaserverbundbauteilFiber composite part
77
Freies EndeFree end
88th
Biegebereichbending area
99
Vertiefungdeepening
1010
Aufnahmebereichreception area
1111
Schaftshaft
1212
Zweites BauteilSecond component
1313
Bohrungdrilling
1414
Hohlkehrehollow Return
1515
HalbzeugWorkpiece
1616
Ausgleichsschichtleveling layer
1717
Aussparungrecess
1818
Verbindungsbereichconnecting area
1919
Trägerbauteilsupport component
2020
Schutzkappeprotective cap
2121
Öffnungopening
2222
Stempelstamp
2323
Schließkopfclosing head
2424
Verbindungsstellenjoints
2525
WindschutzscheibeWindshield

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1508429 A1 [0002] EP 1508429 A1 [0002]

Claims (23)

Verbindungselement (1) zum Verbinden eines Faserverbundbauteils (6) mit einem zweiten Bauteil (12), wobei das Verbindungselement (1) einen Grundkörper (2) aufweist, an dem zumindest ein Verankerungsmittel (3) zum Verankern des Verbindungselementes (1) im Faserverbundbauteil (6) und zumindest ein Befestigungsmittel (4) zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) zumindest ein Fortsatz (5) ist, der sich vom Grundkörper (2) ausgehend in Richtung des dafür vorgesehenen Faserverbundbauteils (6) erstreckt und ein sich derart verjüngendes freies Ende (7) aufweist, dass das Faserverbundbauteil (6) beschädigungsfrei durchdringbar ist.Connecting element ( 1 ) for connecting a fiber composite component ( 6 ) with a second component ( 12 ), wherein the connecting element ( 1 ) a basic body ( 2 ), on which at least one anchoring means ( 3 ) for anchoring the connecting element ( 1 ) in the fiber composite component ( 6 ) and at least one fastening means ( 4 ) for fastening to the second component ( 12 ), characterized in that the anchoring means ( 3 ) at least one extension ( 5 ), which is different from the main body ( 2 ) starting in the direction of the fiber composite component ( 6 ) and a tapered free end (FIG. 7 ), that the fiber composite component ( 6 ) is damage-free penetrable. Verbindungselement nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (5) einen Biegebereich (8) aufweist.Connecting element according to the preceding claim, characterized in that the extension ( 5 ) a bending area ( 8th ) having. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Fortsatzes (5) in Richtung seines freien Endes (7) verjüngt.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cross section of the extension ( 5 ) towards its free end ( 7 ) rejuvenated. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (5) im Bereich des äußeren Randes des Grundkörpers (2), der insbesondere zylindrisch ausgebildet ist, angeordnet ist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the extension ( 5 ) in the region of the outer edge of the basic body ( 2 ), which is in particular cylindrical, is arranged. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) an seiner dem Fortsatz (5) zugeordneten Seite zumindest eine Vertiefung (9) aufweist, wobei die Vertiefung (9) insbesondere benachbart zum Fortsatz (5) angeordnet ist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 2 ) at its the extension ( 5 ) associated side at least one recess ( 9 ), wherein the depression ( 9 ) in particular adjacent to the extension ( 5 ) is arranged. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Vertiefung (9) im Wesentlichen der Kontur des Fortsatzes (5) nachempfunden ist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the contour of the recess ( 9 ) substantially the contour of the extension ( 5 ) is modeled. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil (12) ein Verankerungsmittel (3) ist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fastening means ( 4 ) for fastening to the second component ( 12 ) an anchoring means ( 3 ). Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) ein Schaft (11) ist, der durch eine Öffnung (21) des dafür vorgesehenen zweiten Bauteils (12) durchführbar und derart verformbar ist, dass der Schaft (11) an seinem dem Grundkörper (2) abgewandten Ende einen Schließkopf (23) ausbildet, so dass zwischen dem Verbindungselement (1) und dem zweiten Bauteil (12) eine formschlüssige Verbindung entsteht.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fastening means ( 4 ) a shaft ( 11 ) passing through an opening ( 21 ) of the second component ( 12 ) is feasible and deformable such that the shaft ( 11 ) at its base ( 2 ) facing away from a closing head ( 23 ) is formed, so that between the connecting element ( 1 ) and the second component ( 12 ) creates a positive connection. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (11) an seinem dem Grundkörper (2) abgewandten Ende eine koaxiale Bohrung (13) aufweist, so dass der Schaft (11) zum formschlüssigen Verbinden mit dem zweiten Bauteil (12) mittels eines Stempels (22) auftulpbar ist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 11 ) at its base ( 2 ) facing away from a coaxial bore ( 13 ), so that the shaft ( 11 ) for positive connection with the second component ( 12 ) by means of a stamp ( 22 ) is auftulpbar. Verbindungselement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der. Grundkörper (2) an seiner dem Schaft (11) zugeordneten Seite eine Hohlkehre (14) aufweist.Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that the. Basic body ( 2 ) at its the shaft ( 11 ) associated side a hollow ( 14 ) having. Halbzeug (15) mit einem Faserverbundbauteil (6) und zumindest einem Verbindungselement (1), insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, zum Verbinden mit zumindest einem zweiten Bauteil (12), wobei das Verbindungselement (1) einen Grundkörper (2) aufweist, an dem zumindest ein Verankerungsmittel (3) und zumindest ein Befestigungsmittel (4) zum Befestigen mit dem zweiten Bauteil (12) angeordnet sind, und wobei das Verankerungsmittel (3) das Verbindungselement (1) mit dem Faserverbundbauteil (6) formschlüssig verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel (3) ein Fortsatz (5) ist, der sich vom Grundkörper (2) ausgehend in Richtung des Faserverbundbauteils (6) erstreckt und an seinem freien Ende (7) derart ausgebildet ist, dass das Faserverbundbauteil (6) beschädigungsfrei durchdrungen ist.Workpiece ( 15 ) with a fiber composite component ( 6 ) and at least one connecting element ( 1 ), in particular according to one or more of the preceding claims, for connection to at least one second component ( 12 ), wherein the connecting element ( 1 ) a basic body ( 2 ), on which at least one anchoring means ( 3 ) and at least one fastening means ( 4 ) for fastening to the second component ( 12 ) are arranged, and wherein the anchoring means ( 3 ) the connecting element ( 1 ) with the fiber composite component ( 6 ), characterized in that the anchoring means ( 3 ) an extension ( 5 ), which is different from the main body ( 2 ) starting in the direction of the fiber composite component ( 6 ) and at its free end ( 7 ) is formed such that the fiber composite component ( 6 ) is penetrated without damage. Halbzeug nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (5) bei durchdrungenem Faserverbundbauteil (6) in einem Biegebereich (8) derart gebogen ist, dass zwischen Verbindungselement (1) und Faserverbundbauteil (6) eine formschlüssige Verbindung vorliegt.Semifinished product according to the preceding claim, characterized in that the extension ( 5 ) with penetrated fiber composite component ( 6 ) in a bending area ( 8th ) is bent such that between connecting element ( 1 ) and fiber composite component ( 6 ) a positive connection is present. Halbzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (5) in Richtung einer angrenzenden Vertiefung (9) des Verbindungselementes (1) bogen ist, so dass das Faserverbundbauteil (6) zumindest teilweise in die Vertiefungen (9) eingeformt ist.Semifinished product according to one or more of the preceding claims 11 to 12, characterized in that the extension ( 5 ) in the direction of an adjacent depression ( 9 ) of the connecting element ( 1 ) is arc, so that the fiber composite component ( 6 ) at least partially into the depressions ( 9 ) is formed. Halbzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserverbundbauteil (6) auf seiner dem Verbindungselement (1) zugeordneten Seite eine Ausgleichsschicht (16), insbesondere einen Distanzschaum, aufweist.Semifinished product according to one or more of the preceding claims 11 to 13, characterized in that the fiber composite component ( 6 ) on its the connecting element ( 1 ) a compensation layer ( 16 ), in particular a spacer foam. Halbzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsschicht (16) eine Aussparungen (17) aufweist, in der der Grundkörper (2) des Verbindungselements (1) angeordnet ist, wobei der Grundkörper (2) und die Ausgleichsschicht (16) im Wesentlichen gleich dick sind.Semifinished product according to one or more of the preceding claims 11 to 14, characterized in that the compensating layer ( 16 ) one Recesses ( 17 ), in which the basic body ( 2 ) of the connecting element ( 1 ), wherein the base body ( 2 ) and the leveling layer ( 16 ) are substantially the same thickness. Halbzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (15) als Klebeband ausgebildet ist, wobei die dem Verbindungselement (1) zugeordnete Seite des Faserverbundbauteils (6) und/oder der Ausgleichsschicht (16) mit Kleber beschichtet ist.Semifinished product according to one or more of the preceding claims 11 to 15, characterized in that the semifinished product ( 15 ) is formed as an adhesive tape, wherein the the connecting element ( 1 ) associated side of the fiber composite component ( 6 ) and / or the leveling layer ( 16 ) is coated with adhesive. Halbzeug nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Verbindungselement (1) abgewandte Seite des Faserverbundbauteils (6) einen Verbindungsbereich (18) aufweist zum Befestigen, insbesondere Verkleben, mit einem Trägerbauteil (19).Semifinished product according to one or more of the preceding claims 11 to 16, characterized in that the connection element ( 1 ) facing away from the fiber composite component ( 6 ) a connection area ( 18 ) for fastening, in particular gluing, with a carrier component ( 19 ). Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges (15), insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 17, mit einem Faserverbundbauteil (6) und zumindest einem Verbindungselement (1), insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verbindungselement (1) mit dem Faserverbundbauteil (6) formschlüssig verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst zumindest ein Verankerungsmittel (3) des Verbindungselementes (1) durch das Faserverbundbauteil (6) gesteckt wird, wobei das Verankerungsmittel (1) mit seinem freien Ende (7) das Faserverbundbauteil (6) beschädigungsfrei durchdringt bis die dem Faserverbundbauteil zugewandte Seite des Verankerungsmittels auf dem Faserverbundbauteil aufliegt, und das Verankerungsmittel (1) anschließend derart in einem Biegebereich (8) gebogen wird, dass zwischen Faserverbundbauteil (6) und Verbindungselement (1) eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird.Method for producing a semifinished product ( 15 ), in particular according to one or more of the preceding claims 11 to 17, with a fiber composite component ( 6 ) and at least one connecting element ( 1 ), in particular according to one or more of the preceding claims 1 to 10, wherein the connecting element ( 1 ) with the fiber composite component ( 6 ) is positively connected, characterized in that first at least one anchoring means ( 3 ) of the connecting element ( 1 ) through the fiber composite component ( 6 ), wherein the anchoring means ( 1 ) with its free end ( 7 ) the fiber composite component ( 6 ) penetrates without damage until the fiber composite component facing side of the anchoring means rests on the fiber composite component, and the anchoring means ( 1 ) subsequently in a bending region ( 8th ) is bent, that between fiber composite component ( 6 ) and connecting element ( 1 ) A positive connection is made. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsmittel (1) zumindest teilweise in Richtung von benachbarten Vertiefungen (9) des Grundkörpers (2) gebogen werden.Method according to the preceding claim, characterized in that the anchoring means ( 1 ) at least partially in the direction of adjacent depressions ( 9 ) of the basic body ( 2 ) are bent. Verfahren zum Verbinden eines Halbzeuges (15), insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 11 bis 17, mit einem zweiten Bauteil (12), wobei ein Schaft (11) des Halbzeuges (15) mit seinem Ende durch eine Öffnung (21) des zweiten Bauteils (12) geführt wird und das Ende mittels eines Stempels (22) derart verformt wird, dass in diesem Bereich des Schaftes (11) ein Schließkopf (23) ausgebildet wird, welcher zwischen dem Halbzeug und dem zweiten Bauteil (12) eine formschlüssige Verbindung herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausbilden des Schließkopfes (23) Bereiche des zweiten Bauteils (12) derart in eine Hohlkehre (14) des Halbzeuges (15) eingeformt werden, dass das zweite Bauteil (12) an seiner dem Halbzeug (15) abgewandten Seite zusammen mit dem Schließkopf (23) im Wesentlichen plan ist.Method for joining a semifinished product ( 15 ), in particular according to one or more of the preceding claims 11 to 17, with a second component ( 12 ), whereby a shaft ( 11 ) of the semifinished product ( 15 ) with its end through an opening ( 21 ) of the second component ( 12 ) and the end by means of a stamp ( 22 ) is deformed such that in this region of the shaft ( 11 ) a closing head ( 23 ) is formed, which between the semifinished product and the second component ( 12 ) produces a positive connection, characterized in that when forming the closing head ( 23 ) Areas of the second component ( 12 ) in such a hollow ( 14 ) of the semifinished product ( 15 ) that the second component ( 12 ) at its semi-finished product ( 15 ) facing away side together with the closing head ( 23 ) is essentially flat. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (22) in eine koaxial am Ende des Schaftes (11) angeordnete Bohrung (13) eingepresst wird, so dass sich der Schaft (11) zu dem Schließkopf (23) auftulpt.Method according to the preceding claim, characterized in that the stamp ( 22 ) in a coaxial at the end of the shaft ( 11 ) arranged bore ( 13 ) is pressed, so that the shaft ( 11 ) to the closing head ( 23 ) auftulpt. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (15) vor dem formschlüssigen Verbinden mit dem zweiten Bauteil (12) in einem Verbindungsbereich (18) mit einem Trägerbauteil (19) verbunden, insbesondere verklebt wird.Method according to one or more of the preceding claims 19 to 20, characterized in that the semifinished product ( 15 ) before the positive connection with the second component ( 12 ) in a connection area ( 18 ) with a carrier component ( 19 ), in particular glued. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Schaft (11) und/oder der Hohlkehre (14) des Halbzeuges (15) eine Schutzkappe (20) angebracht wird und das Halbzeug (15) anschließend mit Harz getränkt wird und zu einer harten Matrix aushärtet.Method according to one or more of the preceding claims 19 to 21, characterized in that above the shaft ( 11 ) and / or the hollow ( 14 ) of the semifinished product ( 15 ) a protective cap ( 20 ) and the semi-finished product ( 15 ) is then impregnated with resin and cured to a hard matrix.
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