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Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksteil für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrwerksteils gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
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Ein solches Fahrwerksteil bzw. ein zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrwerksteils ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2009 014 194 A1 als bekannt zu entnehmen. Das dortige Fahrwerksteil ist als im Wesentlichen dreieckförmiger Querlenker ausgebildet und umfasst einen Grundkörper, welcher als offenes Schalenprofil aus einem tiefgezogenen Stahlblech oder Aluminiumblech besteht. Dieser Grundkörper wird in ein Spritzwerkzeug eingelegt und in einem anschließenden Spritzgussverfahren mit Kunststoff einer Verstärkungsstruktur versehen, durch welche der Grundkörper bzw. das Fahrwerksteil insgesamt ausgesteift und/oder mit zusätzlichen Haltern, Konsolen oder sonstigen Funktionsbereichen versehen werden soll, damit Anschlussbauteile mit dem Fahrwerksteil verbunden werden können. Das Fahrwerksteil bzw. der Querlenker können dabei eine Mehrzahl von Lagerstellen besitzen, welche in dem Grundkörper und/oder der Verstärkungsstruktur vorgesehen sind und beispielsweise zur Aufnahme eines weiteren Fahrwerksteils wie beispielsweise eines Federbeins dienen.
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Darüber hinaus ist bereits eine Vielzahl von Fahrwerksteilen wie beispielsweise Querlenker bekannt, die mittels eines Metallgussverfahrens gefertigt werden. Diese Querlenker oder dergleichen Fahrwerksteile haben gute Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte bei geringem Verformungs- und Dehnungsverhalten. Allerdings sind sie schwer, aufgrund der kostenintensiven Werkstoffe relativ teuer und müssen unter anderem durch Schutzbleche gegen Steinschlag und Crashbelastungen geschützt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrwerksteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches verbesserte Eigenschaften hinsichtlich seines Gewichts, seiner Korrosionsbeständigkeit und seiner Erzeugungskosten aufweist. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt werden, mittels welchem ein solches Fahrwerksteil mit den angegebenen Eigenschaften hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrwerksteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrwerksteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um ein Fahrwerksteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches besonders leicht, korrosionsbeständig und kostengünstig herstellbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Grundkörper aus faserverstärktem Kunststoff mit wenigstens einem Fasereinleger gebildet ist. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik, insbesondere gemäß
DE 10 2009 014 194 A1 , ist es somit vorgesehen, auch den Grundkörper aus faserverstärktem Kunststoff mit wenigstens einem Fasereinleger zu gestalten. Dies bietet eine effektive Möglichkeit, die steigenden Anforderungen an Gewichtseinsparungen insbesondere bei bewegten Massen für zukünftige Fahrwerkskomponenten zu senken. Außerdem lässt sich durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Grundkörpers auch zusätzlicher Bauraum einsparen, da beispielsweise Werkstoffe für den Grundkörper eingesetzt werden können, die gegenüber Metallen verbesserte statische und dynamische Eigenschaften aufweisen und daher kleiner dimensioniert werden können. Darüber hinaus kann beispielsweise gegenüber aus Metallguss geschaffenen Fahrwerksteilen auch auf entsprechende Schutzbleche gegen Steinschlag oder dergleichen verzichtet werden.
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Ein weiterer Vorteil ist es, dass das erfindungsgemäß gestaltete Fahrwerksteil keiner – bei Fahrwerksteilen aus Metallen vorkommenden Korrosion – unterliegt. Außerdem sind derartige Kunststoffbauteile üblicherweise relativ kostengünstig herstellbar. Dabei kommt dem Fahrwerksteil außerdem zugute, dass der Kunststoff des Grundkörpers und der Kunststoff der Verstärkungsstruktur auf einfache Weise aneinander angepasst werden können, um somit eine besonders günstige Verbindung – und gegebenenfalls sogar eine entsprechende Einteiligkeit – zu erreichen.
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Dabei sind als Grundkörper unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. So ist es einerseits möglich, dass der Grundkörper aus einem oder mehreren Organoblechen besteht, welches wenigstens einen entsprechenden Fasereinleger beispielsweise in Form eines Gewebes aufweist, welches beispielsweise in eine Thermoplastmatrix oder in einen anderen Kunststoff eingebettet ist. Dabei sind als Organobleche eine Vielzahl von Halbzeugen bekannt, welche beispielsweise eingesetzt werden können, um als Grundkörper zum Einsatz zu kommen. Dabei kann das eine oder die Mehrzahl der Organobleche bereits vor dem Versehen des Grundkörpers mit dem Kunststoff der Verstärkungsstruktur in seine Form gebracht sein, sodass der Kunststoff der Verstärkungsstruktur in einem geeigneten Spritzgießwerkzeug lediglich angespritzt oder dergleichen angebracht werden muss. Andererseits ist es auch denkbar, dass das eine oder die Mehrzahl der Organobleche vor dem Versehen des Grundkörpers mit Kunststoff noch umgeformt wird, und zwar beispielsweise unmittelbar innerhalb des Spritzgießwerkzeugs selbst.
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Alternativ zu dem bereits fertigen Organoblech ist es jedoch auch denkbar, dass ein Textileinleger, insbesondere ein Jacquard- oder TFP-Textileinleger, zum Einsatz kommt. Auch dieser Textileinleger kann bereits vorgeformt sein, sodass lediglich der Kunststoff der Verstärkungsstruktur angebracht werden muss. Alternativ jedoch kann der Textileinleger vor dem Versehen mit dem Kunststoff auch erst umgeformt werden, wobei dies jedoch vorzugsweise bereits im Werkzeug, beispielsweise im Spritzgießwerkzeug, erfolgt, mittels welchem die Verstärkungsstruktur an dem Grundkörper angebracht wird. Der Textileinleger kann dabei direkt und gegebenenfalls vor dem Spritzgießprozess erwärmt und im Spritzgießprozess anschließend imprägniert und konsolidiert werden. Ein solcher trockener Textileinleger aus fein verteilten Hybridrovings hat dabei den Vorteil, dass aufgrund der Materialähnlichkeit zwischen dem Grundkörper und der Verstärkungsstruktur eine Stoffschlüssigkeit erzielbar ist, die einen besonders guten Halt der angespritzten Verstärkungsstruktur am Grundkörper ermöglicht und quasi eine Einteiligkeit des komplexen Bauteils in einfacher Weise schafft.
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Der Grundkörper kann bevorzugter Weise ein- oder mehrteilig gestaltet sein. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Grundkörper in vorgeformter konsolidierter Bauweise ein- oder mehrteilig ausgebildet ist und anschließend mit einer geeigneten Fügetechnik, beispielsweise durch Plasmaschweißen, Ultraschallschweißen oder Vernähen, zu einem komplexen Bauteil zusammengebaut wird. Dies ist insbesondere dort sinnvoll, wo es aufgrund der Komplexität der Konstruktion des Fahrwerksteils unmöglich oder nur mit großem Aufwand möglich ist, einen einteiligen Grundkörper einzusetzen.
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Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, bereits in den Grundkörper wenigstens einen Sensor und/oder wenigstens eine Sensorleitung eines Sensorsystems zur Schadensüberwachung des Fahrwerksteils zu integrieren. Die Integration kann beispielsweise durch Einbringen oder Aufnähen auf den wenigstens einen Fasereinleger erfolgen. Somit ist auf einfache Weise eine Überwachung eines gegebenenfalls vorhandenen Schadens des Fahrwerksteils möglich.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrwerksteil beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksteils gemäß Patentanspruch 6.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1a, 1b jeweils eine Perspektivansicht auf ein Fahrwerksteil für einen Kraftwagen mit einem Grundkörper mit einer Verstärkungsstruktur aus Kunststoff, durch welche der Grundkörper verstärkt ist, wobei dieser aus faserverstärktem Kunststoff mit wenigstens einem Fasereinleger gebildet ist;
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2a bis 2d eine Perspektivansicht auf den Grundkörper des Fahrwerksteils in 2a, zwei Draufsichten bzw. eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung auf einen aus zwei Teilelementen gebildeten Grundkörper in 2b, eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf einen vorderen Bereich des Grundkörpers in 2c, und eine schematisch angedeutete Möglichkeit zur Einbringung einer Öffnung in den Fasereinleger des Grundkörpers in 2d;
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3 eine schematische Darstellung des Prinzips zur Herstellung eines Jacquard-Textileinlegers;
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4a, 4b eine schematische Darstellung des Prinzips zur Herstellung eines TFP-Textileinlegers sowie eines Arbeitskopfes einer Standardmaschine zur Herstellung eines solchen TFP-Textileinlegers;
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5a, 5b eine jeweilige Draufsicht auf einen Textileinleger des Grundkörpers des Fahrwerksteils; und in
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6 eine weitere, leicht perspektivische Draufsicht auf den Grundkörper des Fahrwerksteils, in welchen wenigstens ein Sensor und/oder wenigstens eine Sensorleitung eines Sensorsystems zur Schadensüberwachung des Fahrwerksteils integriert ist.
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In den 1a und 1b ist jeweils in einer Perspektivansicht ein Fahrwerksteil für einen Kraftwagen in Form eines Querlenkers 10 für einen Personenkraftwagen dargestellt. 1a zeigt dabei den auf den Kopf gedrehten Querlenker 10, wohingegen 1b den Querlenker im Wesentlichen in seiner Einbaustellung zeigt.
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Als wesentliche Bauteile umfasst der Querlenker 10 einen Grundkörper 12, der beispielhaft in den 2a bis 2c gezeigt ist. Der Grundkörper 12 ist dabei vorliegend als im Wesentlichen dreieckförmiges und auf eine Seite hin offenes Schalenprofil mit variierendem, U-förmigem Querschnitt gestaltet.
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Innerhalb des U-förmigen Querschnitts des Grundkörpers 12 ist insbesondere in 1a eine Verstärkungsstruktur 14 aus Kunststoff erkennbar, durch welche der Grundkörper 12 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise verstärkt ist. Diese Verstärkungsstruktur 14 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Rippen 16, die entsprechend den statischen und dynamischen Belastungen des Querlenkers 10 ausgeführt und ausgerichtet sind. Darüber hinaus kann die Verstärkungsstruktur 14 auch entsprechende Halter, Konsolen oder sonstige Anbindungsstrukturen bzw. Funktionsbereiche aufweisen, mittels welchen das Fahrwerksteil bzw. der Querlenker 10 beispielsweise mit einem anschließenden Fahrwerksteil wie zum Beispiel einem Federbein zu verbinden ist.
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Um nun zunächst auf den Grundkörper 12 einzugehen, so ist dieser beispielhaft in den 2a, 2b und 2c aus einem oder mehreren Organoblechen 18 bzw. 20 und 22 gebildet. Ein solches jeweiliges Organoblech 18, 20, 22 besteht üblicherweise aus einem oder mehreren Fasereinlegern wie beispielsweise einem entsprechenden Gewebe aus Glas-, Kevlar- oder Kohlefasern und/oder Edelstahldrähten, die beispielsweise in eine Thermoplastmatrix aus einem Polyamid oder PPA eingebettet sind.
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Während in 2a ein Ausführungsbeispiel des Grundkörpers 12 bestehend aus einem Organoblech 18 gezeigt ist, sind bei der in 2b gezeigten Ausführungsform die zwei Organobleche 20, 22 vorgesehen, welche zwei schalenförmige, dünnwandige Grundkörperbauteilarme bilden. Diese beiden Organobleche 20, 22 werden dann – wie rechts in 2b erkennbar ist – mittig überlappend durch eine geeignete, schonende Fügetechnik wie zum Beispiel Plasmaschweißen, Ultraschallschweißen, oder Vernähen vor einem Spritzgießen verbunden. Andere Fügetechnologien sind natürlich ebenso denkbar.
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Die Organobleche 18 bzw. 20 und 22 können dabei bereits in ihrer endgültigen Form gestaltet sein, wenn diese beispielsweise zum Versehen des Grundkörpers 12 mit dem faserverstärkten Kunststoff der Verstärkungsstruktur in ein entsprechendes Werkzeug, beispielsweise ein Spritzgusswerkzeug, eingelegt werden. Gleichfalls ist es jedoch auch denkbar, dass die Organobleche 18 bzw. 20 und 22 in dem besagten Werkzeug – nach vorherigem Erwärmen – noch einmal umgeformt werden.
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In 2b ist überdies in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht der Grundkörper 12 dargestellt, wobei notwendige Öffnungen wie beispielsweise Wasserablauföffnungen 24 – wie in 2d symbolisch angedeutet ist – beispielsweise durch faserschonendes Dornen mit einem entsprechenden Dorn 26 eingebracht werden können. Hierbei ist der zugehörige Einleger 28 des jeweiligen Organoblechs 18 bzw. 20 oder 22 vorher zu konfektionieren (Abwicklung ausschneiden) – entsprechend mit Verschnitt. Das Dornen erfolgt dabei so, dass jeweilige Fasern 30 des Einlegers 28 nicht durchtrennt oder dergleichen verletzt werden.
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An einen dergestalt geschaffenen Grundkörper 12 kann dann die Verstärkungsstruktur 14 gemäß den 1a bzw. 1b angespritzt werden oder dergleichen angebracht werden. Diese Hybridverbindung wird formschlüssig über entsprechende Hinterschnitte oder dergleichen des Grundkörpers 12 wie beispielsweise Durchgangsöffnungen, Krägen oder dergleichen sowie durch den Stoffschluss, der zwischen dem Kunststoff der Verstärkungsstruktur 14 und dem Grundkörper 12 entsteht, gesichert. Die Verstärkungsstruktur 14 besteht vorliegend aus PPA mit Glasfasern oder Carbonfasern.
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In Zusammenschau der 1a und 1b ist zudem erkennbar, dass gegebenenfalls auf die Wasserablauföffnungen 24 verzichtet werden kann, nämlich dann, wenn der Querlenker 10 gemäß 1b so konstruiert wird, dass das Bauteil umgedreht eingebaut werden kann und damit die offene Seite nach unten weist. Anstelle von PPA sind auch eine Vielzahl anderer, insbesondere wärme- und medienbeständiger Hochleistungsthermoplaste wie beispielsweise PEEK denkbar.
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Die Gestaltung des Fahrwerksteils vollständig aus Kunststoff – mit dem Grundkörper 12 aus faserverstärktem Kunststoff mit wenigstens einem Fasereinleger und mit der Verstärkungsstruktur 14 aus Kunststoff – bietet eine kostengünstige, korrosionsbeständige und effektive Möglichkeit, die steigenden Anforderungen an Gewichtseinsparungen bei bewegten Massen für Fahrwerksteile bzw. Fahrwerkskomponenten zu senken und durch die geometrische Spritzguss-Gestaltbarkeit die Funktionsintegration zum Beispiel zur Aufnahme von Bauteilen wie Lagern oder dergleichen zu erleichtern.
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Anhand der 3 bis 5b soll nun eine zu den 2a bis 2c alternative Ausgestaltung des Grundkörpers 12 erläutert werden. Dabei wird der Grundkörper 12 durch wenigstens einen, in den 5a und 5b beispielhaft gezeigten Fasereinleger 32 gebildet, der vorliegend in einem Spritzgießwerkzeug mit kurzfaserverstärktem Kunststoff umspritzt wird. Dabei handelt es sich beispielhaft um einen thermoplastisch basierten Textileinleger 32, der mit demjenigen kurzfaserverstärkten Kunststoff umspritzt werden kann, welcher auch die Verstärkungsstruktur 12 bildet.
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Prinzipiell sind dabei für den Fasereinleger 32, welcher im vorliegenden Fall ein trockener Textileinleger ist, eine Vielzahl von Herstellungsvarianten denkbar.
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Gemäß 3 kann es sich dabei beispielhaft um einen Jacquard-Textileinleger 32 handeln, welcher von einem entsprechenden Halbzeug 34 gebildet wird. Das Halbzeug 34 wird mit einem entsprechend möglichst belastungsgerechten Gewebeaufbau gewebt. Wie aus 3 erkennbar ist können dabei vorzugsweise in der entsprechenden Jacquard-Technik alle Kettfäden einzeln gehoben und gesenkt werden. Durch die unterschiedliche Hebung bzw. Senkung der Kettfäden entsteht ein Webfach 36, durch das der Schuss eingetragen wird. Die Hebung und Senkung wird computergestützt gesteuert, wobei die meisten neueren Einrichtungen mit elektromagnetischer Übertragung der vom Computer gegebenen Steuerimpulse arbeiten. Der beispielhaft gezeigte Jacquard-Webstuhl ermöglicht eine äußerst feine und formenreiche Musterung, mit der fast jedes Design in eine textile Fläche verwandelt werden kann. Dadurch ist es möglich, das Gewebe des Textileinlegers 32 in einem belastungsgerechten Aufbau zu fertigen.
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Eine weitere Technologie für die Herstellung des Textileinlegers 32 ist das so genannte TFP-Verfahren. Dieses Verfahren erlaubt es ebenfalls, einen entsprechenden Fasereinleger 32 belastungsgerecht zu gestalten, indem die Verstärkungsfasern 33 beispielsweise mittels einer Nähnadel 35 mit einem Nähfaden 37 genau dem Belastungsfall entsprechend aufgelegt werden. Die Verstärkung wird durch das Aufnähen einzelner Streifen, so genannter Rovings, auf einem Basismaterial erzeugt. So kann eine Faseranordnung umgesetzt werden, die den berechneten Anforderungen bezüglich der Richtung und Anhäufung von Fasern entspricht. Das Trägermaterial kann eine textile Flächenstruktur wie beispielsweise ein Glasgewebe, ein Carbongewebe oder ein Multiaxialgewebe sein oder aber – für thermoplastische Verstärkungen – ein vernähfähiges Folienmaterial sein. Die einzelnen Rovings können beispielsweise als Glasfaserstreifen, Carbonfaserstreifen oder Hybridstreifen ausgebildet sein, wie beispielsweise ein Streifen aus PPA/Carbonfaser. Beim Einsatz einer Thermoplastmatrix kann mit dem Verstärkungsmaterial gleichzeitig das Matrixmaterial in Form von Folienbändchen oder Fasern mit aufgenäht werden. Die Verstärkungen werden durch die Bewegung des Grundmaterials mithilfe einer entsprechenden computergestützten Steuerung und der gleichzeitigen Fixierung des jeweiligen Rovings durch den jeweiligen Nähkopf 39, der in 4b beispielhaft dargestellt ist, gefertigt. Hierdurch können die Rovings in beliebiger Richtung und Menge abgelegt werden. Dies ist beispielsweise für Öffnungen im Fasereinleger 32 bzw. Grundkörper 12 nützlich. Es können dadurch Wasserablauföffnungen 24 oder aber auch Buchsen oder dergleichen für Gummilager einfach erstellt werden. Hierzu werden die Fasern entsprechend der Belastung abgelegt. Um eine hohe Effektivität zu erhalten, können auf Standardmaschinen auf bis zu ca. 20 Arbeitsfeldern gleichzeitig Verstärkungsstrukturen mit ca. bis zu 500 Stichen pro Minute hergestellt werden.
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So ist es sowohl beim Jacquard-Verfahren als auch beim TFP-Verfahren möglich, die Fasern genau der Belastung entsprechend in den Textileinleger 32 einzuarbeiten. Dies ist beispielhaft in 5a dargestellt. Wie aus 5b erkennbar ist, kann die Abwicklung des entsprechenden Fasereinlegers 32 bzw. des Grundkörpers 12 mit den entsprechenden Verstärkungen und dem jeweiligen Verfahren gefertigt werden. Rovings mit hoher Texzahl sind aufgrund des Nähaufwands – bei gleichem Gesamtfaservolumenanteil – vorzuziehen.
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Die durch die beschriebenen beiden Verfahren erzeugten Textileinleger 32 werden sodann beispielsweise in eine Spritzgussmaschine eingelegt, imprägniert, konsolidiert und mit dem Kunststoff der Verstärkungsstruktur 14 umspritzt. Der jeweilige Textileinleger 32 kann dabei bereits vorgeformt sein, sodass allein nur der Spritzgießvorgang im Werkzeug ausgeführt werden muss. Alternativ kann der Fasereinleger 32 auch im Spritzgießwerkzeug in einem Zieh- oder Pressvorgang erst geformt werden. Aufgrund der quasi homogenen und alternierenden Verteilung in dem Hybridroving ist es somit möglich, den Textileinleger 32 direkt gegebenenfalls vor dem Spritzgießprozess zu erwärmen und im Spritzgussprozess zu imprägnieren und zu konsolidieren. Aufgrund der Materialähnlichkeit (Kunststoff-Kunststoff) kann dabei auf einfache Weise eine Stoffschlüssigkeit zwischen dem Fasereinleger 32 und dem Kunststoff der Verstärkungsstruktur 14 erzielt werden, die einen besonders guten Halt der angespritzten Strukturen am Grundkörper 12 ergibt und quasi eine Einteiligkeit des komplexen Bauteils in einfacher Weise schafft.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass der Grundkörper 12 – wie beispielsweise im Falle der Verwendung eines oder mehrerer Organobleche 18, 20, 22 – bereits als fertiges Kunststoffteil mit entsprechenden Fasereinlegern 32 gestaltet sein kann, oder aber dass – wie im Falle des Jacquard- oder TFP-Fasereinlegers 32 – dieser anschließend noch mit Kunststoff der Verstärkungsstruktur 14 umspritzt wird, um hierdurch den Grundkörper 12 zu bilden.
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Schließlich ist in 6 der Grundkörper 12 – genauer gesagt dessen Textileinleger 32 – in einer Draufsicht gezeigt. In den Grundkörper 12 ist wenigstens ein Sensor 38 und/oder wenigstens eine Sensorleitung 40 eines Sensorsystems 42 zur Schadensüberwachung (health monitoring) des Fahrwerksteils integriert. Somit ist eine kontinuierliche, onlinefähige und integrale Eigenüberwachung des Bauteils ermöglicht.
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Für die Erkennung eines Schadens im Fahrwerksteil bzw. Querlenker 10 werden an markanten und berechneten Stellen Sensoren 38 und/oder Sensorleitungen 40 eingebaut, mittels welchen unmittelbar und rechtzeitig Beschädigungen wie beispielsweise Risse oder Verformungen entdeckt werden können. Durch die integrierten Sensoren 38 lässt sich mit einer entsprechenden Auswertungs- und Bewertungssoftware erkennen, wie groß der Schaden ist, und somit bestimmen, welche Maßnahmen zu treffen sind. So kann beispielsweise die Steifigkeit des Querlenkers 10 überwacht werden. Bei einem Steifigkeitsabfall von beispielsweise 5% kann beispielsweise ein Alarm im Fahrzeug ausgelöst werden. Die Schadensmeldung kann als Anzeige auf dem Bordcomputer erscheinen und/oder mittels eines Diagnosegeräts in der Werkstatt ausgelesen werden.
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Die Sensorleitungen 40, welche als Sensordrähte oder Sensorfasern ausgebildet sein können, werden in Form zum Beispiel von Konstantdrähten oder anderen Elementen oder aber in Form von Fasern in den Fasereinleger 32 textiltechnisch eingearbeitet und über integrierte Kontaktelemente mit einem entsprechenden Senderchip (beispielsweise einem RFID-Chip) verbunden. Die Gesamtkosten sind mit 0,5 € als gering einzustufen. Die vorhandenen Empfänger (Steuergeräte) von Reifenüberwachungen und Sitzerkennungen können beispielsweise hierzu genutzt werden.
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Die Sensorleitungen 40 können beispielsweise – wenn das TFP-Verfahren zum Einsatz kommt – zusammen mit den Rovings mit aufgenäht werden.
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Bei Organoblechen 18, 20, 22, insbesondere bei netzstrukturverstärkten Organoblechen, besteht auch die Möglichkeit, die Sensorleitungen 40 direkt zu integrieren. Dabei werden die Datenübertragungsleitungen beim Herstellungsprozess des Webens mit eingewebt.
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Bei dem Jacquard-Verfahren werden beispielsweise die Sensorleitungen 40 beim Herstellen des Halbzeugs (Preforms) frei, flexibel und anforderungsgerecht in das entsprechende Gewebe bzw. einen entsprechenden Fasereinleger 32 mit eingebracht.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Fahrwerksteil geschaffen werden kann, bei welchem die Montage-, Funktions- und Herstellkosten reduziert werden können. Die damit einhergehende Gewichtsreduzierung schlägt sich in einem verringerten Kraftstoffverbrauch nieder. Außerdem ergibt sich ein Komfortgewinn und ein verbessertes Fahrverhalten durch geringere ungefederte Massen der Radaufhängung. Zudem werden durch die Kunststoffverstärkungen in Form der Fasereinleger 32 die Knickstabilität und Torsionssteifigkeit des Grundkörpers 12 erhöht. Weiterhin ergibt sich eine Kosteneinsparung durch mögliche Funktionsintegrationen in den Kunststoff des Querlenkers 10.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Querlenker
- 12
- Grundkörper
- 14
- Verstärkungsstruktur
- 16
- Rippen
- 18
- Organoblech
- 20
- Organoblech
- 22
- Organoblech
- 24
- Wasserablauföffnung
- 26
- Dorn
- 28
- Einleger
- 30
- Fasern
- 32
- Fasereinleger
- 33
- Verstärkungsfaser
- 34
- Halbzeug
- 35
- Nähnadel
- 36
- Webfach
- 37
- Nähfaden
- 38
- Sensor
- 39
- Nähkopf
- 40
- Sensorleitung
- 42
- Sensorsystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009014194 A1 [0002, 0006]
