DE102011111232A1 - Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures - Google Patents

Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures Download PDF

Info

Publication number
DE102011111232A1
DE102011111232A1 DE201110111232 DE102011111232A DE102011111232A1 DE 102011111232 A1 DE102011111232 A1 DE 102011111232A1 DE 201110111232 DE201110111232 DE 201110111232 DE 102011111232 A DE102011111232 A DE 102011111232A DE 102011111232 A1 DE102011111232 A1 DE 102011111232A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
sheet
lightweight component
organo
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110111232
Other languages
German (de)
Inventor
Lothar Teske
Stanislaw Klimek
Udo Mildner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to DE201110111232 priority Critical patent/DE102011111232A1/en
Publication of DE102011111232A1 publication Critical patent/DE102011111232A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04Door pillars ; windshield pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material

Abstract

The column reinforcement (10) has a bottom (12) provided with walls (11). Through holes (13) are formed in the walls. A metal sheet (16) is provided outside the bottom. The primary fiber reinforcement structures (19,20) are connected with secondary fiber reinforcement structures (21,22) along the longitudinal axis of the lightweight component so as to form a layer structure (18), such that direction of fibers in primary fiber reinforcement structures is different from direction of fibers in secondary fiber reinforcement structures. Independent claims are included for the following: (1) motor vehicle; and (2) method for manufacturing lightweight component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leichtbauteil, insbesondere eine Karosseriesäulenverstärkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem ersten Organoblech, das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist.The invention relates to a lightweight component, in particular a body pillar reinforcement for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with a first organo sheet, which has a first fiber reinforcement with a first fiber profile.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils, insbesondere zur Herstellung einer Karosseriesäulenverstärkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens mit einem ersten Organoblech, das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist.Furthermore, the invention relates to a method for producing a lightweight component, in particular for producing a body pillar reinforcement of a motor vehicle, in particular a passenger car with a first organo sheet having a first fiber reinforcement with a first fiber profile.

Organobleche und daraus geformte Strukturbauteile sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist beispielsweise aus der DE 10 2009 034 767 A1 ein aus einem Organoblech geformtes Strukturbauteil bekannt, das bei Kraftfahrzeugen, insbesondere auch für A- oder B- oder C-Säule eingesetzt wird, um einerseits für diese Einsatzfälle das Gewicht im Vergleich zum Einsatz von Metall zu reduzieren und gleichzeitig aber die für diese Einsatzzwecke notwendige Verbindungssteifigkeit beizubehalten.Organic sheets and structural components molded therefrom are known in the art. For example, from the DE 10 2009 034 767 A1 a formed from an organic sheet structural component known, which is used in motor vehicles, especially for A- or B- or C-pillar, on the one hand for these applications reduce the weight compared to the use of metal and at the same time necessary for these purposes To maintain connection stiffness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Organoblechstrukturbauteile mit einfachen Maßnahmen zu verbessern.The invention has for its object to improve the known from the prior art Organoblechstrukturbauteile with simple measures.

Diese Aufgabe wird einerseits durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wonach ein Leichtbauteil, insbesondere eine Karosseriesäulenverstärkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem ersten Organoblech, das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist, vorgeschlagen wird, und ein zweites Organoblech vorgesehen ist, das mit dem ersten Organoblech zu einer Schichtanordnung verbunden ist und das eine zweite Faserverstärkung mit einem zweiten Faserverlauf aufweist, die den Faserverlauf der ersten Faserverstärkung kreuzt.This object is achieved on the one hand by the features of claim 1, according to which a lightweight component, in particular a body pillar reinforcement for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with a first organo sheet, which has a first fiber reinforcement with a first fiber profile, is proposed, and a second organo sheet is provided, which is connected to the first organo sheet to a layer arrangement and which has a second fiber reinforcement with a second fiber profile, which crosses the fiber path of the first fiber reinforcement.

Ferner wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst, wonach ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils, insbesondere einer Karosseriesäulenverstärkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens mit einem ersten Organoblech vorgeschlagen wird, das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist, welches mit wenigstens einem zweiten Organoblech, das eine zweite Faserverstärkung mit einem zweiten, den ersten Faserverlauf kreuzenden Faserverlauf aufweist, zu einem einstückigen Schichtaufbau verbunden ist.Furthermore, the object is achieved according to the invention by the features of claim 8, according to which a method for producing a lightweight component, in particular a body pillar reinforcement of a motor vehicle, in particular a passenger car is proposed with a first organo sheet having a first fiber reinforcement with a first fiber profile, which is connected to a one-piece layer structure with at least one second organic sheet having a second fiber reinforcement with a second fiber path crossing the first fiber path.

Gemäß der Erfindung sind Organobleche aus thermoplastischem Kunststoff gefertigte Halbzeuge in Plattenform, welche mit Endlosfasern, insbesondere Endlosglasfasern verstärkt sind.According to the invention, organic sheets made of thermoplastic material are semi-finished products in sheet form, which are reinforced with continuous fibers, in particular continuous glass fibers.

Durch den erfindungsgemäßen Schichtverbund aus wenigstens zwei Lagen faserverstärktem Organoblech, dessen Fasern je Schichtlage derart orientiert sind, dass diese sich im Schichtverbund unter einem vorbestimmten Winkel kreuzen, lassen sich beispielsweise durch Tiefziehen Strukturbauteile in Leichtbauweise herstellen, bei denen ihre einsatzgemäßen Beanspruchungen auf einfache Weise durch eine unterschiedliche Orientierung der Endlosfasern Rechnung getragen wird. Die Orientierung der Endlosfasern und damit der Zwischenwinkel der sich schneidenden Faserverläufe, insbes. Glasfaserverläufe, im Schichtverbund lässt sich zumindest weitgehend beanspruchungsoptimiert durch die sogenannte Finite-Elemente-Methode bestimmen. Je nach Einsatzzweck des Leichtbau-Strukturbauteils geforderten Beanspruchungsprofils sind sowohl die Lagen des Schichtaufbaus als auch die Orientierungen der Fasern, insbes. der Glasfasern, und deren Anteil innerhalb des thermoplastischen Kunststoffmaterials anpassbar. Die einzelnen Organoblechschichten mit ihren unterschiedlich ausgerichteten Endlosfaserverläufen lassen sich durch schichtweise zwischen den einzelnen Organoblechschichten zur Anwendung kommenden form- oder kraftschlüssigen Verbindungstechniken verbinden, die wiederum auf das Beanspruchungsprofil des jeweiligen Strukturbauteils angepasst sein können. Neben einer beanspruchungsorientierten Ausrichtung der Endlosfasern und der Verbindungsmittel lassen sich die einzelnen Organoblechschichten auch noch hinsichtlich ihrer Materialstärke auf das geforderte Beanspruchungsprofil des Leichtbau-Strukturbauteiles anpassen. Der zwei- oder mehrschichtige Organoblechaufbau lässt sich beispielweise durch spannlose Formgebung, z. B. in einem Tiefziehwerkzeug unter Zugabe von Wärme in die für das Strukturbauteil geforderte dreidimensionale Form bringen mit Durchbrüchen oder Durchgangslöchern versehen, die hinsichtlich ihrer Größe, ihrer Form und ihrer Position innerhalb des Strukturbauteils an dessen Einsatzzweck angepasst werden können.By the layer composite according to the invention of at least two layers of fiber-reinforced organic sheet, the fibers are oriented in each layer position such that they intersect in the layer composite at a predetermined angle, for example by deep drawing structural components in lightweight construction can be produced in which their use stresses in a simple manner by a different orientation of the continuous fibers is taken into account. The orientation of the continuous fibers and thus the intermediate angle of the intersecting fiber progressions, esp. Glass fiber progressions, in the layer composite can be determined at least largely largely optimized by the so-called finite element method. Depending on the intended use of the lightweight structural component required stress profile both the layers of the layer structure and the orientations of the fibers, esp. Of the glass fibers, and their proportion within the thermoplastic material can be adapted. The individual organic sheet layers with their differently oriented continuous fiber gradients can be connected by layer-by-layer between the individual sheets of organic sheeting used for use positive or non-positive connection techniques, which in turn can be adapted to the stress profile of the respective structural component. In addition to a stress-oriented alignment of the continuous fibers and the connecting means, the individual organic sheet layers can also be adjusted in terms of their material thickness to the required stress profile of the lightweight structural component. The two- or multi-layer organic sheet structure can be, for example, by chuckless shaping, z. B. bring in a thermoforming tool with the addition of heat in the required for the structural component three-dimensional shape with breakthroughs or through holes, which can be adjusted in terms of their size, shape and position within the structural component of its application.

Gemäß der Erfindung lassen sich die Organoblechlagen in verschiedener Anzahl und in unterschiedlicher Anordnung ihrer Faserverläufe entsprechend einem vorher bestimmten Beanspruchungsprofil des Leichtbauteils zu einem einstückigen Leichtbauteil verbinden.According to the invention, the organic sheet layers can be combined in various numbers and in a different arrangement of their fiber progressions according to a previously determined stress profile of the lightweight component to form a one-piece lightweight component.

Bevorzugt liegt die Materialstärke einer Organoblechlage zwischen 0,3 mm und 0,8 mm. Jedoch kann die Materialstärke der einzelnen Organoblechlagen von deren Anzahl innerhalb eines Schichtverbundes bzw. von dem jeweiligen Einsatzfall des aus dem Schichtverbund geformten Leichtbauteiles abhängig gemacht werden.The material thickness of an organic sheet layer is preferably between 0.3 mm and 0.8 mm. However, the material thickness of the individual organic sheets of their number within a composite layer or of the particular application of be made dependent on the layer composite formed lightweight component.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, dass ein drittes und ein viertes Organoblech vorgesehen ist, zusammen mit dem ersten und dem zweiten Organoblech zu einem gemeinsamen Schichtverbund verbunden sind, bei dem der Faserverlauf eines jeden Organoblechs derart orientiert ist, dass sich die Faserverläufe aller Organobleche im Schichtverbund kreuzen.According to a preferred embodiment of the object of the invention it is provided that a third and a fourth organo sheet is provided, are connected together with the first and the second organo sheet to a common layer composite, in which the fiber profile of each organo sheet is oriented such that the Intersect the fiber progressions of all organic sheets in the layer composite.

Durch ein derartiges, vielschichtiges Strukturleichtbauteil aus zu einem einstückigen Schichtverbund zusammengefügten Organoblechen lassen sich bereits hochfeste, vergleichsweise verbindungssteife Strukturbauteile für Kraftfahrzeuge bei deutlicher Gewichtsreduktion im Vergleich zu Strukturbauteilen aus Metall erzeugen.By means of such a multi-layer structural lightweight component made of organo sheets joined together to form a one-piece layer composite, it is already possible to produce high-strength, comparatively stiff structural components for motor vehicles with significant weight reduction in comparison to structural components made of metal.

Bevorzugt ist der Faserverlauf des ersten Organoblechs oder des zweiten Organoblechs oder des dritten oder des vierten Organoblechs zumindest im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Leichtbauteils oder quer zur Längsachse des Leichtbauteils oder schräg zur Längsachse des Leichtbauteils angeordnet.The fiber course of the first organic sheet or of the second organic sheet or of the third or fourth organic sheet is preferably arranged at least substantially in the direction of the longitudinal axis of the lightweight component or transversely to the longitudinal axis of the lightweight component or obliquely to the longitudinal axis of the lightweight component.

Je nach Beanspruchungsprofil des Leichtbau-Strukturbauteils ist es möglich den bevorzugten Faserverlauf für den beabsichtigen Einsatzzweck für jedes der Organobleche auszuwählen und die einzelnen Organobleche mit ihrem Faserverlauf zu einem sandwichartigen Schichtaufbau zu verbinden, bei dem beispielsweise ein erstes der Organobleche mit einem zur Längsachse des Leichtbauteils ausgerichteten Faserverlauf außen- oder innenseitig im Schichtaufbau angeordnet sein kann. Genauso ist es möglich, dass beispielsweise zwei Organoblechschichten mit zur Längsachse des Leichtbauteils schrägem Faserverlauf die Außenschichten einen vielschichtigen Organoblechverbund bilden und die beiden inneren Organoblechschichten einen quer und einen längs der Längsachse verlaufenden Faserverlauf aufweisen.Depending on the load profile of the lightweight structural component, it is possible to select the preferred fiber shape for the intended use for each of the organic sheets and to connect the individual organic sheets with their fiber flow to a sandwich-like layer structure, in which, for example, a first of the organic sheets aligned with a longitudinal axis of the lightweight component Fiber profile outside or inside can be arranged in the layer structure. It is equally possible, for example, for two organic sheet layers with an oblique fiber path to the longitudinal axis of the lightweight component to form the outer layers a multilayered organic sheet composite and the two inner organic sheet layers have a fiber course running transversely and along the longitudinal axis.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass jede der Organoblechlagen aus einem Zuschnitt aus einer Organoblechplatine gebildet ist, der innerhalb einer zugeordneten Organoblechplatine unterschiedlich lageorientiert ist und dass durch die unterschiedliche Lageorientierung die sich kreuzenden Faserverläufe der zu einem Schichtverbund verbundenen Organoblechlagen erzeugt sind.Preferably, it is provided that each of the organic sheet layers is formed from a blank of an organic sheet, which is different position-oriented within an associated organo sheet and that the intersecting fiber profiles of the bonded to a layer composite organo sheet layers are generated by the different positional orientation.

Dadurch, dass jeder Organoblechlagen-Zuschnitt jeweils einer Organoplatine zugeordnet ist, lassen sich die Zuschnitte auf der jeweiligen Organoblechplatine besonders platzsparend anordnen und gleichzeitig besonders großserienfreundlich herstellen.The fact that each Organoblechlagen-blank is assigned to each one organoplate, the blanks on the respective organo sheet can be particularly space-saving and at the same time produce particularly large-scale production.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, dass der Faserverlauf bei schräg zur Längsachse des Leichtbauteils verlaufenden Fasern eine positive oder negative Steigung aufweist.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the fiber profile has a positive or negative gradient with fibers extending obliquely to the longitudinal axis of the lightweight component.

Durch eine derartig unterschiedliche Schrägorientierung des jeweiligen Faserverlaufes innerhalb einer Organoblechschicht lässt sich diese besonders einfach und wirkungsvoll durch die Schrägausrichtung des gesamten Faserverlaufes die unterschiedlichen Beanspruchungsarten des Leichtbauteils anpassen.By such a different oblique orientation of the respective fiber flow within an organic sheet layer, this can be particularly easily and effectively adjusted by the oblique orientation of the entire fiber profile, the different types of stress of the lightweight component.

Bevorzugt schließt der Faserverlauf bei einer Schrägorientierung zur Längsachse mit dieser einen spitzen Zwischenwinkel von 20° bis 70° ein.Preferably, the fiber profile includes in a oblique orientation to the longitudinal axis with this a sharp intermediate angle of 20 ° to 70 °.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist vorgesehen, dass die Orgnaoblechlagen mit ihren schichtweise unterschiedlich angeordneten Faserverläufen innerhalb des Schichtaufbaus bezüglich ihrer Anordnung untereinander entsprechend einer statischen und/oder dynamischen Belastung des Leichtbauteils angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the object of the invention it is provided that the Orgnaoblechlagen are arranged with their layerwise differently arranged fiber progressions within the layer structure with respect to their arrangement with each other according to a static and / or dynamic load of the lightweight component.

Bevorzugt ist ein aus wenigstens zwei Organoblechlagen gebildeter einstückiger Schichtaufbau, jedoch besonders bevorzugt ein aus vier Organoblechlagen gebildeter einstückiger Schichtaufbau zu einem zumindest schalenähnlichen Bauteil geformt, dessen Schalenboden vorzugsweise mit Durchbrüchen versehen ist, in die Halteteile, insbesondere mit einem Gewinde versehene Halteteile zumindest eintauchen.Preferably, a one-piece layer structure formed from at least two organic sheet layers, but particularly preferably a one-piece layered structure formed from four sheets of organo-formed to an at least shell-like component whose shell bottom is preferably provided with openings, at least dipped into the holding parts, in particular threaded holding parts.

Ein derartig während seiner Herstellung vorbereitetes Leichtbau-Strukturbauteil ermöglicht den Verbund mit andern Bauteilen, wie beispielsweise Metallblechbauteilen, die wiederum zur Halterung von anderen Bauteilen, wie beispielsweise Türscharniere bei Personenkraftwagen oder dergleichen, dienen können.Such a lightweight structural component prepared during its manufacture enables it to be combined with other components, such as sheet metal components, which in turn can serve for holding other components, such as door hinges in passenger cars or the like.

Besonders positionssicher und dauerhaft gehalten sind die Halteteile an dem Leichtbauteil, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung vorgesehen ist, dass die Halteteile durch Kunststoffumspritzung am Leichtbauteil gehalten sind.Particularly secure in position and permanently held the holding parts on the lightweight component, if it is provided according to a further preferred embodiment of the article of the invention that the holding parts are held by plastic extrusion on the lightweight component.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Halteteile vorzugsweise von einem Verstärkungsblech getragen sind, das durch Kunststoffumspritzung am Leichtbauteil festgesetzt ist.According to a preferred embodiment of the invention is provided, the holding parts are preferably carried by a reinforcing plate, which is fixed by plastic extrusion on the lightweight component.

Bevorzugt ist das schalenähnliche Bauteil in seinem Schalenraum zumindest bereichsweise von einer Rippenstruktur durchzogen, die sich gegen die Schalenwände abstützt und die bevorzugt aus Kunststoffspritzguss, insbesondere faserverstärktem Kunststoffspritzguss gebildet und vorzugsweise durch Umspritzen an dem schalenähnlichen Bauteil festgesetzt ist. Der Faseranteil liegt vorzugsweise 30% bis 50%, insbes. wenn Polypropylen oder Polyamid als Kunststoff Verwendung findet. Preferably, the shell-like component is at least partially traversed in its shell space by a rib structure which is supported against the shell walls and which is preferably made of plastic injection molding, in particular fiber reinforced plastic injection molding and preferably fixed by molding on the shell-like component. The fiber content is preferably 30% to 50%, esp. When polypropylene or polyamide is used as plastic.

Hierdurch ergibt sich ein besonders biege- und verwindungssteifes Leichtbauteil unter Einsatz von Organoblechen.This results in a particularly bending and torsion-resistant lightweight component using organo sheets.

Besonders bevorzugt ist das Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Verstärkung der A- oder B- oder C- oder D-Säule bei einem Personenkraftwagen eingesetzt.Particularly preferably, the lightweight component is used according to one of claims 1 to 11 for reinforcing the A or B or C or D pillar in a passenger car.

Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Leichtbauteils im PKW-Karosseriebau, insbes. für die A- oder B- oder C- oder D-Säule ist eine merkbare Gewichtsreduzierung bei ansonsten gleichbleibenden Eigenschaften, wie sie unter Einsatz von Stahlblechstrukturen für insbes. die genannten Säulen erzielt werden, erreichbar.The use of a lightweight component according to the invention in car body construction, esp. For the A or B or C or D column is a noticeable reduction in weight with otherwise consistent properties, as they are achieved using sheet steel structures for esp. The said columns , reachable.

Gemäß der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils, insbesondere einer Karosseriesäulenverstärkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen mit einer ersten Organoblechlage, das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist, vorgesehen, welche wenigstens mit einer zweiten Organoblechlage zu einem einstückigen Schichtverbund verbunden wird, welche eine zweite Faserverstärkung mit einem zweiten Faserverlauf aufweist, der den ersten Faserverlauf kreuztAccording to the invention, a method for producing a lightweight component, in particular a body pillar reinforcement for a motor vehicle, in particular a passenger car with a first organo sheet layer, which has a first fiber reinforcement with a first fiber profile, is provided, which at least connected to a second organic sheet layer to form a one-piece layer composite which has a second fiber reinforcement having a second fiber path crossing the first fiber path

Zur Herstellung des einstückigen Schichtaufbaus können zwischen den einzelnen Organoblechschichten kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindungstechniken, wie beispielsweise Klebstoffe Anwendung finden, die zum festen und dauerhaften Verbinden der die Endlosfasern, wie beispielsweise Glasfasern oder dergleichen umhüllenden thermoplastischen Kunststoffschichten dienen. Durch den dauerhaften Verbund einerseits und den sich durch den Schichtverbund kreuzenden Faserverläufen andererseits sind Leichtbau-Strukturbauteile herstellbar, die im Vergleich zu Strukturbauteilen aus Metallwerkstoff keine Einbusse an Verbindungs- und Biegesteifigkeit aufweisen aber bei denen das Gewicht deutlich reduziert ist.To produce the one-piece layer structure, non-positive and / or cohesive bonding techniques, such as, for example, adhesives, can be used between the individual organic sheet layers, which serve for the firm and permanent bonding of the thermoplastic polymer layers enveloping the continuous fibers, such as, for example, glass fibers or the like. Due to the permanent bond on the one hand and the intersecting through the layer composite fiber gradients on the other hand lightweight structural components can be produced, which in comparison to structural components made of metal material no loss of connection and bending stiffness but in which the weight is significantly reduced.

Besonders bevorzugt sind mehr als zwei Organoblechschichten, bevorzugt vier Organoblechschichten zu einem Schichtverbund derart verbunden, dass sich die Faserverläufe der Organoblechschichten kreuzen.With particular preference, more than two organic sheet layers, preferably four organic sheet layers, are connected to form a layer composite in such a way that the fiber progressions of the organic sheet layers intersect.

Durch einen derartigen Schichtverbund, bei der der Faserverlauf in jeder Schichtlage so angeordnet ist, dass er sich mit den Faserverläufen einer anderen Schichtlagen kreuzt, lassen sich hinsichtlich ihrer Biege- und Verbindungssteifigkeit vergleichsweise hoch beanspruchbare Leichtbauteile schaffen, bei denen der Faserverlauf jeder Schicht und die Kombination jeder Schicht mit den unterschiedlichen Faserverläufen besonders einfach durch die sogenannte Finite-Elemente-Methode entsprechend dem geforderten Beanspruchungsprofil des Leichtbauteils bestimmbar ist.By means of such a layer composite in which the fiber path in each layer layer is arranged such that it intersects with the fiber paths of another layer layers, comparatively high-stress lightweight components can be created with regard to their bending and joint stiffness, in which the fiber profile of each layer and the combination Each layer with the different fiber gradients is particularly easy to determine by the so-called finite element method according to the required stress profile of the lightweight component.

Besonders bevorzugt ist der Schichtverbund aus zwei oder mehr Organoblechlagen zumindest schalenähnlich in einem ersten Schritt in einem Tiefziehwerkzeug unter Zugabe von Wärme geformt, auf Maß geschnitten und mit den anforderungsbedingten Öffnungen versehen, in einem zweiten Schritt mit einem Haltemaßnahmen aufweisenden Blechverstärkungsteil versehen und in einen dritten Schritt zur Halterung des Blechverstärkungsteils unter Ausbildung einer sich an den Schalenwänden abstützenden, bevorzugt mit Fasern verstärkten Rippenstruktur mit Kunststoff umspritzt.Particularly preferably, the layer composite of two or more organic sheets is at least peel-shaped in a first step in a thermoforming tool with the addition of heat, cut to size and provided with the requirements openings, provided in a second step with a holding measures having sheet metal reinforcement part and in a third step for supporting the sheet metal reinforcement part with the formation of a shell structure supported on the shell walls, preferably reinforced with fibers rib structure with plastic.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der beigefügten Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is explained in the following description with reference to an embodiment shown in simplified form in the accompanying drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine B-Säulenverstärkung für einen Personenkraftwagen in vereinfachter raumbildlicher Darstellung von der Rückseite, 1 a B-pillar reinforcement for a passenger car in a simplified spatial representation of the back,

2 die B-Säulenverstärkung gemäß 1 in raumbildlicher Ansicht von vorne, 2 the B-pillar reinforcement according to 1 in three-dimensional view from the front,

3 die B-Säulenverstärkung gemäß 2 in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie B-B, 3 the B-pillar reinforcement according to 2 in sectional view along the section line BB,

4 die B-Säulenverstärkung gemäß 2 in Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie C-C und 4 the B-pillar reinforcement according to 2 in sectional view along the section line CC and

5 in Einzeldarstellung die auf Organoblechplatinen angeordneten Zuschnitte der vier Organoblechlagen der B-Säulenverstärkung, 5 in detail the blanks of the four organic sheets of the B-pillar reinforcement arranged on organic sheets,

Gemäß 1 ist vereinfacht eine mögliche Ausführungsform einer B-Säulenverstärkung 10 für einen Personenkraftwagen gezeigt, die im vorliegenden Fall in Vorderansicht ähnlich einem I-Träger geformt ist. Die B-Säulenverstärkung 10 besitzt einen schalenähnlichen, im Querschnitt u-förmigen Aufbau mit Schalenseitenwänden 11 und einem Schalenboden 12. Der Schalenboden 12 weist hinsichtlich ihrer Abmessungen und hinsichtlich ihrer Geometrie unterschiedliche Durchbrüche 13 auf, die beispielsweise als Durchgangslöcher für eine Gurtbefestigung, einen Kabelsatz, eine Türscharnierbefestigung oder dergleichen dienen können.According to 1 is simplified one possible embodiment of a B-pillar reinforcement 10 for a passenger car, which in the present case is shaped in front view similar to an I-beam. The B-pillar reinforcement 10 has a shell-like, in cross section U-shaped structure with shell side walls 11 and one shell bottom 12 , The shell bottom 12 has different breakthroughs in terms of their dimensions and in terms of their geometry 13 which may serve, for example, as through holes for a belt attachment, a harness, a door hinge attachment or the like.

In 2 ist die B-Säulenverstärkung 10 in Rückansicht gezeigt. Der Schalenboden 12 umgrenzt zusammen mit den Schalenwänden 11 einen Schaleninnenraum 14. Dieser ist im vorliegenden Fall von einer Rippenstruktur durchzogen, die aus sich kreuzenden Rippen 15 gebildet ist, deren freie Enden gegen die Innenseite der Schalenwände 11 gerichtet und mit diesen verbunden ist.In 2 is the B-pillar reinforcement 10 shown in rear view. The shell bottom 12 bounded together with the shell walls 11 a cup interior 14 , This is traversed in the present case by a rib structure consisting of intersecting ribs 15 is formed, the free ends against the inside of the shell walls 11 directed and connected with them.

Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, ist der Schalenboden 12 an seiner vom Schaleninnenraum 14 abgewandten Außenseite mit einem Metallblech 16 verstärkt, in dem Halteteile 17 gesetzt sind, die im vorliegenden Fall als Schweißmuttern ausgebildet sind und durch die Durchbrüche 13 ragen. Diese sind zumindest im Wesentlichen im Kreuzungsbereich der Rippen 15 angeordnet, um die Schalenstruktur im Bereich der Durchbrüche 13 genügend steif zu gestalten. Das Metallblech 16 ist außenseitig an der schalenähnlich geformten B-Säulenverstärkung 10 durch Kunststoffumspritzen mittels eines thermoplastischen Kunststoffes gehalten, an dem zugleich auch die Rippen 15 mit angeformt sind, die gegebenenfalls, wie die außenseitige Kunststoffumspritzung glasfaserverstärkt sein können.As in particular from 3 shows, is the shell bottom 12 at its from the cup interior 14 opposite outside with a metal sheet 16 reinforced, in the holding parts 17 are set, which are formed in the present case as welding nuts and through the openings 13 protrude. These are at least substantially in the crossing region of the ribs 15 arranged to the shell structure in the area of the breakthroughs 13 sufficiently rigid. The metal sheet 16 is on the outside of the shell-like shaped B-pillar reinforcement 10 held by plastic injection molding by means of a thermoplastic material, at the same time also the ribs 15 mit integrally formed, which optionally, as the outside plastic extrusion can be glass fiber reinforced.

Wie ebenso aus 3 hervorgeht, ist die schalenähnlich geformte B-Säulenverstärkung 10 aus einem Schichtverbund 18 gebildet, der im vorliegenden Fall aus vier verbundenen Organoblechlagen gebildet, von denen beispielsweise eine erste Organoblechlage 19 die erste Außenlage des Schichtverbundes 18 bildet und den Schaleninnenraum der B-Säulenverstärkung 10 auskleidet. Mit der ersten Organoblechlage 19 ist eine zweite Organoblechlage 20 kraft- und/oder stoffschlüssig, beispielsweise durch verkleben verbunden. An die zweite Organoblechlage 20 schließen sich zwei weitere Organoblechlagen 21 und 22 an, von denen die Organoblechlage 22 die zweite Außenlage des Schichtverbundes 18 bildet und mit der Organoblechlage 21 stoff- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, die ihrerseits wiederum mit der Organoblech 20 einen derartigen Verbund bildet.As well as from 3 is apparent, the shell-like shaped B-pillar reinforcement 10 from a layer composite 18 formed in the present case of four bonded organic sheet layers, of which, for example, a first Organoblechlage 19 the first outer layer of the layer composite 18 forms and the shell interior of the B-pillar reinforcement 10 lining. With the first organo sheet layer 19 is a second organic sheet layer 20 non-positively and / or cohesively connected, for example by gluing. To the second organo sheet layer 20 close two more organic sheets 21 and 22 of which the organo sheet position 22 the second outer layer of the layer composite 18 forms and with the organo sheet layer 21 material and / or non-positively connected, in turn, with the organo sheet 20 forms such a composite.

Der im vorliegenden Fall vierlagig ausgebildete Organoblechverbund ist nach seiner schalenartigen Formgebung an seinen freien Enden 23 abgewinkelt zumindest im Wesentlichen scharfkantig geschnitten.The four-layer formed in the present case Organoblechverbund is after its shell-like shape at its free ends 23 angled cut at least substantially sharp-edged.

Sowohl 3 als auch aus 4 zeigt im vorliegenden Fall die Anbringung der B-Säulenverstärkung 10 zwischen einer inneren Seitenwand 24 und einer äußeren Seitenwand 25 einer nicht näher gezeigten Karosserie eines Personenkraftwagens. Die beiden Seitenwände 24 und 25 sind mit Durchgangslöchern 26 ausgestattet, von denen das in der inneren Seitenwand 24 eingebrachte Durchgangsloch 26 beispielsweise für die Montage eines nicht gezeigten Gurtaufrollautomaten dient, während die an der äußeren Seitenwand 25 vorgesehenen, den Durchbrüchen 13 gegenüberliegenden Durchgangslöcher 26 den Zugang zu den als Schweißmuttern ausgebildeten Halteteilen 17 ermöglichen, die beispielsweise zum Befestigen eines Türscharniers dienen.Either 3 as well as out 4 shows in the present case the attachment of the B-pillar reinforcement 10 between an inner sidewall 24 and an outer sidewall 25 a body not shown in detail of a passenger car. The two side walls 24 and 25 are with through holes 26 equipped, of which in the inner sidewall 24 introduced through hole 26 For example, for the installation of a Gurtaufrollautomaten not shown, while that on the outer side wall 25 provided, the breakthroughs 13 opposite through holes 26 Access to the trained as welding nuts holding parts 17 allow, for example, serve to attach a door hinge.

Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, ist der Schichtverbund 18 der B-Säulenverstärkung 10 im vorliegenden Fall mit der Außenseite seines Schalenbodens 12 mit in Längsrichtung des Schichtverbundes 18 verlaufenden Klebesträngen 27 an der Innenseite der äußeren Seitenwand 25 befestigt.As in particular from 4 shows, is the layer composite 18 the B-pillar reinforcement 10 in the present case, with the outside of its shell bottom 12 with in the longitudinal direction of the composite layer 18 running adhesive strands 27 on the inside of the outer sidewall 25 attached.

Wie insbesondere 5 mit den Einzelabbildungen 5a bis 5d zeigt, ist der Zuschnitt einer jeden Organoblechlage 19 bis 22 jeweils auf Organoblechplatinen, mit in deren Längsrichtung verlaufenden, bevorzugt aus Glasfasern gebildeten Endlosfasern unterschiedlich lageorientiert angeordnet.In particular 5 with the individual pictures 5a to 5d shows is the blank of each organo sheet layer 19 to 22 each arranged on organo-blanks, with different longitudinal orientation, preferably formed of glass fibers continuous fibers arranged differently oriented.

Die Einzelabbildung 5a zeigt einen Längsabschnitt einer ersten Organoblechbahn 30 mit mehreren annähernd parallel zueinander verlaufenden Endlosfasern 31, die im vorliegenden Fall als Glasfasern ausgebildet. Auf der Organoblechbahn 30 sind im vorliegenden Fall paarweise in Längsausrichtung der Organoblechbahn 30 hintereinander Zuschnitte 32 der ersten Organoblechlage 19 angeordnet. Die Zuschnitte 32 sind derart mit ihrer Längserstreckung der Organoblechbahn 30 angeordnet, sodass die Endlosfasern 31 in Längserstreckung der durch die Zuschnitte 32 gekennzeichneten Organoblechlage 19 erstreckt. Die Zuschnitte 32 besitzen Schwereachsen 33 die zu einander parallel angeordnet sind.The single picture 5a shows a longitudinal section of a first Organoblechbahn 30 with several approximately parallel to each other running endless fibers 31 , which in the present case are formed as glass fibers. On the organic sheet railway 30 are in this case in pairs in the longitudinal orientation of the organic sheet 30 one after the other blanks 32 the first organo sheet layer 19 arranged. The blanks 32 are so with their longitudinal extension of the organic sheet 30 arranged so that the continuous fibers 31 in the longitudinal direction of the through the blanks 32 characterized organo sheet layer 19 extends. The blanks 32 have heavy axes 33 which are arranged parallel to each other.

Gemäß Einzelabbildung 5b ist ein Längenabschnitt einer zweiten Organoblechbahn 40 gezeigt, die wie die Organoblechbahn 30 mehrere verteilt über ihre Breite angeordnete, in Längsrichtung der Organoblechbahn 40 verlaufende Endlosfasern 41 aufweist, die beispielsweise als Glasfasern ausgebildet sein können. Auf der Organoblechbahn 40 sind in Längsrichtung hintereinander Zuschnitte 42 für die zweite Organoblechlage 20 angeordnet, deren Außenkontur der Außenkontur der Zuschnitte 32 entspricht. Im Unterschied zu der Anordnung der Zuschnitte 32 sind die Zuschnitte 42 mit ihrer Längserstreckung quer zur Längserstreckung der zweiten Organoblechbahn 40 angeordnet, sodass der Faserverlauf der durch die Zuschnitte 42 umgrenzten Organoblechlagen 20 im Wesentlichen quer zu deren Längserstreckung verläuft, während der Faserverlauf der Organoblechlage 19 zumindest weitgehend in deren Längsrichtung verläuft. Die Zuschnitte 42 besitzen Schwereachsen 43, die durch die Anordnung der Zuschnitte 42 auf der Organoblechbahn 40 parallel zueinander angeordnet sind.According to individual picture 5b is a longitudinal section of a second organic sheet 40 shown as the organic sheet 30 several distributed over their width, in the longitudinal direction of the Organoblechbahn 40 continuous filaments 41 has, which may be formed, for example, as glass fibers. On the organic sheet railway 40 are longitudinally one after the other blanks 42 for the second organo sheet layer 20 arranged, the outer contour of the outer contour of the blanks 32 equivalent. In contrast to the arrangement of the blanks 32 are the blanks 42 with its longitudinal extent transversely to the longitudinal extension of the second organo-sheet web 40 arranged so that the fiber flow through the blanks 42 circumscribed organo sheets 20 essentially transverse to its longitudinal extent, during the course of the fiber the organic sheet situation 19 extends at least largely in the longitudinal direction. The blanks 42 have heavy axes 43 caused by the arrangement of the blanks 42 on the organic sheet railway 40 are arranged parallel to each other.

Einzelabbildung 5c zeigt einen Längsabschnitt einer dritten Organoblechbahn 50, die wie die Organoblechbahnen 30 und 40 mit in Längsrichtung verlaufenden Endlosfasern 51 ausgestattet ist, die im vorliegenden Fall als Glasfasern ausgebildet sind. Auf der Organoblechbahn 50 sind deckungsgleiche Zuschnitte 52 für die dritte Organoblechlage 21 angeordnet, welche mit ihren Schwereachsen 53 schräg zum Faserverlauf der Endlosfasern 51 derart angeordnet sind, dass die in Längserstreckung der Zuschnitte 52 verlaufende Schwereachse einen spitzen Zwischenwinkel α mit den Endlosfasern 51 bildet und die in Längserstreckung der Zuschnitte 52 verlaufende Schwereachse 53 in einem gedachten, durch den Schwerpunkt der Zuschnitte 52 verlaufenden Koordinatensystem vom zweiten Quadranten in den vierten Quadranten dieses Koordinatensystems verläuft.Single image 5c shows a longitudinal section of a third organo sheet 50 that like the organic sheets 30 and 40 with longitudinally extending filaments 51 is equipped, which are formed in the present case as glass fibers. On the organic sheet railway 50 are congruent blanks 52 for the third organo sheet situation 21 arranged, which with their axes of gravity 53 oblique to the fiber path of the continuous fibers 51 are arranged such that in the longitudinal extent of the blanks 52 extending axis of gravity a sharp intermediate angle α with the continuous fibers 51 forms and in the longitudinal extension of the blanks 52 extending axis of gravity 53 in an imaginary, by the center of gravity of the blanks 52 extending coordinate system from the second quadrant in the fourth quadrant of this coordinate system.

In der Einzelabbildung 5d ist ein Längsabschnitt einer vierten Organoblechbahn 60 gezeigt, die wie die Organoblechbahnen 30, 40 und 50 mit in Längsrichtung verlaufenden Endlosfasern 61 versehen ist, die über die Breite der Organoblechbahn 60 verteilt angeordnet und vorzugsweise als Glasfasern ausgebildet sind.In the picture 5d is a longitudinal section of a fourth Organoblechbahn 60 shown as the organic sheets 30 . 40 and 50 with longitudinally extending filaments 61 is provided, which exceeds the width of the organic sheet 60 arranged distributed and preferably formed as glass fibers.

Auf der Organoblechbahn 60 sind Zuschnitte 62 für eine vierte Organoblechlage 22 angeordnet, deren Kontur deckungsgleich zu den Organoblechlagen 19, 20 und 21 ausgebildet ist. Die Zuschnitte 62 sind wie die Zuschnitte 52 schräg zum Faserverlauf der Endlosfasern 61 derart angeordnet, dass ihre Schwereachsen 63 mit dem Faserverlauf der Endlosfasern 61 einen spitzen Zwischenwinkel α einschließen, wobei die in Längsrichtung der Zuschnitte 62 verlaufende Schwereachse 63 bei einem gedachten, im Schwerpunkt der Zuschnitte 62 angeordneten Koordinatensystem vom ersten Quadranten in den dritten Quadranten dieses Koordinatensystems verläuft. Damit ist die in Längsrichtung des Zuschnitts 62 verlaufende Schwereachse achsensymmetrisch zu der in Längsrichtung des Zuschnitts 52 verlaufende Schwereachse 53 angeordnet, wobei der Zuschnitt 62 bzgl. des Zuschnitts 52 in der Ebene der Organoblechbahn 60 um 180° gedreht ist.On the organic sheet railway 60 are blanks 62 for a fourth organo sheet situation 22 arranged, the contour of which is congruent to the Organoblechlagen 19 . 20 and 21 is trained. The blanks 62 are like the blanks 52 oblique to the fiber path of the continuous fibers 61 arranged such that their axes of gravity 63 with the fiber flow of the continuous fibers 61 include an acute intermediate angle α, wherein the longitudinal direction of the blanks 62 extending axis of gravity 63 at an imaginary, in the focus of the blanks 62 arranged coordinate system from the first quadrant in the third quadrant of this coordinate system runs. This is the lengthwise direction of the blank 62 extending axis of gravity axisymmetric to that in the longitudinal direction of the blank 52 extending axis of gravity 53 arranged, wherein the blank 62 regarding the blank 52 in the plane of the organic sheet railway 60 rotated by 180 °.

Da die Schwereachsen 33, 43, 53 und 63 eines jeden Zuschnitts 32, 42, 52 und 62 innerhalb ihrer Organoblechbahn 30, 40, 50 und 60 parallel verlaufen, ergibt sich ein platzsparende Anordnung der Zuschnitte auf den Organoblechbahnen.Because the axes of gravity 33 . 43 . 53 and 63 of each blank 32 . 42 . 52 and 62 within their organo sheet 30 . 40 . 50 and 60 run parallel, results in a space-saving arrangement of the blanks on the organic sheets.

Durch die unterschiedliche Anordnung der einzelnen Zuschnitte 32, 42, 52 und 62 auf den Organoblechbahnen sind Organoblechlagen 19, 20, 21 und 22 gebildet, die mit unterschiedlichen Faserverläufen ausgestattet sind.Due to the different arrangement of the individual blanks 32 . 42 . 52 and 62 on the organic sheets are organo sheets 19 . 20 . 21 and 22 formed, which are equipped with different fiber gradients.

Erfindungsgemäß lässt sich durch die unterschiedliche Lageanordnung einer jeden Organoblechlage 19 bis 22 innerhalb der jeweiligen Organoblechbahnen 30, 40, 50 und 60 in Kombination mit dem Verlauf der Endlosfasern 31, 41, 51 und 61 in den Organoblechbahnen 30, 40, 50 und 60 ein Schichtverbund aus den Organoblechlagen 19 bis 22 erzeugen, bei dem sich der Faserverlauf der Endlosfasern jeder Organoblechlage mit dem Faserverlauf einer anderen Organoblechlage kreuzt.According to the invention can be due to the different positional arrangement of each Organoblechlage 19 to 22 within the respective organo-sheets 30 . 40 . 50 and 60 in combination with the course of the continuous fibers 31 . 41 . 51 and 61 in the organic sheets 30 . 40 . 50 and 60 a layer composite of the organic sheet layers 19 to 22 produce, in which the fiber profile of the continuous fibers of each organic sheet layer crosses the fiber profile of another organic sheet layer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
B-SäulenverstärkungB-pillar reinforcement
1111
SchalenseitenwandShell sidewall
1212
Schalenbodenshell bottom
1313
Durchbruchbreakthrough
1414
SchaleninnenraumShell interior
1515
Ripperib
1616
Metallblechmetal sheet
1717
Halteteilholding part
1818
Schichtverbundlayer composite
1919
OrganoblechlageOrganoblechlage
2020
OrganoblechlageOrganoblechlage
2121
OrganoblechlageOrganoblechlage
2222
OrganoblechlageOrganoblechlage
2323
EndeThe End
2424
SeitenwandSide wall
2525
SeitenwandSide wall
2626
DurchgangslochThrough Hole
2727
Klebestrangadhesive strand
3030
OrganoblechbahnOrganoblechbahn
3131
Endlosfasercontinuous fiber
3232
Zuschnittcut
3333
Schwereachseheavy axle
4040
OrganoblechbahnOrganoblechbahn
4141
Endlosfasercontinuous fiber
4242
Zuschnittcut
4343
Schwereachseheavy axle
5050
OrganoblechbahnOrganoblechbahn
5151
Endlosfasercontinuous fiber
5252
Zuschnittcut
5353
Schwereachseheavy axle
6060
OrganoblechbahnOrganoblechbahn
6161
Endlosfasercontinuous fiber
6262
Zuschnittcut
6363
Schwereachseheavy axle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009034767 A1 [0003] DE 102009034767 A1 [0003]

Claims (15)

Leichtbauteil, insbesondere Karosseriesäulenverstärkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einer ersten Organoblechlage (19, 20, 21, 22), das eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Organoblechlage (19, 20, 21, 22) vorgesehen ist, die mit der ersten Organoblechlage (19, 20, 21, 22) zu einem Schichtaufbau (18) verbunden ist und die eine zweite Faserverstärkung mit einem zweiten Faserverlauf aufweist, die den Faserverlauf der ersten Faserverstärkung kreuzt.Lightweight component, in particular body pillar reinforcement for a motor vehicle, in particular for a passenger car, having a first organic sheet ( 19 . 20 . 21 . 22 ), which has a first fiber reinforcement with a first fiber profile, characterized in that at least one second organic sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) which is associated with the first organo-sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) to a layer structure ( 18 ) and having a second fiber reinforcement having a second fiber path crossing the fiber path of the first fiber reinforcement. Leichtbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte und eine vierte Organoblechlage (19, 20, 21, 22) vorgesehen ist, die zusammen mit der ersten und der zweiten Organoblechlage (19, 20, 21, 22) zu einem gemeinsamem Schichtaufbau (18) verbunden sind, bei dem der Faserverlauf innerhalb einer jeden Organoblechlage (19, 20, 21, 22) derart angeordnet ist, dass sich die Faserverläufe aller Organoblechlagen (19, 20, 21, 22) kreuzen.Lightweight component according to claim 1, characterized in that a third and a fourth organo sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ), which, together with the first and second organo-sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ) to a common layer structure ( 18 ), in which the fiber path within each organic sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) is arranged such that the fiber progressions of all organic sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ). Leichtbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverlauf der ersten Organoblechlage (19, 20, 21, 22) oder der zweiten Organoblechlage (19, 20, 21, 22) oder der dritten Organoblechlage (19, 20, 21, 22) oder der vierten Organoblachlage (19, 20, 21, 22) in Richtung der Längsachse des Leichtbauteils (10) oder quer zu dessen Längsachse oder schräg zu dessen Längsachse angeordnet ist.Lightweight component according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber profile of the first organic sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) or the second organo-sheet ( 19 . 20 . 21 . 22 ) or the third organo sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) or the fourth organ design ( 19 . 20 . 21 . 22 ) in the direction of the longitudinal axis of the lightweight component ( 10 ) or transversely to its longitudinal axis or obliquely to its longitudinal axis is arranged. Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Organoblechlagen (19, 20, 21, 22) aus einem Zuschnitt (32, 42, 52, 62) aus einer Organoblechplatine (30, 40, 50, 60) gebildet ist, der innerhalb einer jeden Organoblechplatine (30, 40, 50, 60) unterschiedlich lageorientiert ist und dass durch die unterschiedliche Lageorientierung die sich kreuzenden Faserverläufe der verbundenen Organoblechlagen (19, 20, 21, 22) erzeugt sind.Lightweight component according to one of claims 1 to 3, characterized in that each of the organic sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ) from a blank ( 32 . 42 . 52 . 62 ) made of an organic sheet ( 30 . 40 . 50 . 60 ) formed within each organo sheet ( 30 . 40 . 50 . 60 ) is location-oriented differently and that due to the different positional orientation the intersecting fiber courses of the connected organic sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ) are generated. Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverlauf bei schräg zur Längsachse des Leichtbauteils (10) verlaufenden Fasern eine positive oder eine negative Steigung aufweist.Lightweight component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fiber profile at oblique to the longitudinal axis of the lightweight component ( 10 ) running fibers has a positive or a negative slope. Leichtbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverlauf bei einer Schrägorientierung zur Längsachse des Leichtbauteils (10) mit dieser einen spitzen Zwischenwinkel von 20 bis 70° einschließt.Lightweight component according to claim 5, characterized in that the fiber profile in a oblique orientation to the longitudinal axis of the lightweight component ( 10 ) includes with this a sharp intermediate angle of 20 to 70 °. Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Organoblechlagen (19, 20, 21, 22) mit ihren unterschiedlich angeordneten Faserverläufen innerhalb des Schichtaufbaus bezüglich ihrer Anordnung untereinander entsprechend einer statischen und/oder dynamischen Belastung des Leichtbauteils (10) angeordnet sind.Lightweight component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the organic sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ) with their differently arranged fiber progressions within the layer structure with respect to their arrangement with each other according to a static and / or dynamic load of the lightweight component ( 10 ) are arranged. Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch, dass der aus wenigstens zwei Organoblechlagen (19, 20, 21, 22), vorzugsweise aus vier Organoblechlagen (19, 20, 21, 22) gebildete Schichtaufbau (18) zu einem zumindest schalenähnlichen Bauteil (10) geformt ist, dessen Schalenboden (12) vorzugsweise mit Durchbrüchen (13) versehen ist, in die Halteteile (17), insbesondere mit einem Gewinde versehene Halteteile (17) zumindest eintauchen.Lightweight component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least two organo sheet layers ( 19 . 20 . 21 . 22 ), preferably from four organo sheets ( 19 . 20 . 21 . 22 ) formed layer structure ( 18 ) to an at least shell-like component ( 10 ) whose shell bottom ( 12 ) preferably with breakthroughs ( 13 ), in the holding parts ( 17 ), in particular threaded holding parts ( 17 ) at least immerse. Leichtbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteteile (17) vorzugsweise von einem Verstärkungsblech (16) getragen sind, das durch Kunststoffumspritzung am Leichtbauteil (10) festgesetzt ist.Lightweight component according to claim 8, characterized in that the holding parts ( 17 ) preferably by a reinforcing plate ( 16 ), which by Kunststoffumspritzung on lightweight component ( 10 ). Leichtbauteil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das schalenähnliche Bauteil (10) in seinem Schalenraum (14) zumindest bereichsweise von einer Rippenstruktur (15) durchzogen ist, die sich gegen die Schalenwände (11) abstützen und die aus Kunststoffspritzguss gebildet und vorzugsweise durch Umspritzen an dem schalenähnlichen Bauteil (10) festgesetzt sind.Lightweight component according to one of claims 6 to 9, characterized in that the shell-like component ( 10 ) in its shell space ( 14 ) at least in regions of a rib structure ( 15 ), which protrude against the shell walls ( 11 ) and which are formed from plastic injection molding and preferably by encapsulation on the shell-like component ( 10 ) are fixed. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Leichtbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das vorzugsweise zur Verstärkung der A- oder B- oder C- oder D-Säule dient.Motor vehicle, in particular passenger cars, with a lightweight component ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, which preferably serves to reinforce the A or B or C or D column. Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils, insbesondere zur Karosseriesäulenverstärkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens mit einer ersten Organoblechlage (19, 20, 21, 22), die eine erste Faserverstärkung mit einem ersten Faserverlauf aufweist, welches mit wenigstens einer zweiten Organoblechlage (19, 20, 21, 22), das eine zweite Faserverstärkung mit einem zweiten, den ersten Faserverlauf kreuzenden Faserverlauf aufweist, zu einem einstückigen Schichtaufbau 18) kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist.Method for producing a lightweight component, in particular for reinforcing the body pillar of a motor vehicle, in particular a passenger car with a first organic sheet ( 19 . 20 . 21 . 22 ), which has a first fiber reinforcement with a first fiber profile, which is coated with at least one second organic sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ) having a second fiber reinforcement with a second fiber path crossing the first fiber path to a one-piece layer structure 18 ) is positively and / or positively connected. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (32) der ersten Organoblechlage (19) in einer ersten Orientierung innerhalb einer ersten Organoblechplatine (30) und der Zuschnitt (42) der zweiten Organoblechlage (20) in einer zweiten Orientierung innerhalb einer zweiten Organoblechplatine (40) angeordnet ist und dass sich beim Verbinden der beiden Organoblechlagen (19, 20) zu einem Schichtverbund (18) die sich kreuzenden Faserverläufe ergeben.Method according to claim 13, characterized in that the blank ( 32 ) of the first organo-sheet ( 19 ) in a first orientation within a first organo-plastic board ( 30 ) and the blank ( 42 ) of the second organo-sheet ( 20 ) in a second orientation within a second organo-plastic board ( 40 ) is arranged and that when connecting the two organic sheets ( 19 . 20 ) to a layer composite ( 18 ) which result in intersecting fiber progressions. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtverbund (18) a) in einem ersten Schritt zumindest schalenähnlich in einem Tiefziehwerkzeug unter Zugabe von Wärme geformt, auf Maß geschnitten und mit den anforderungsbedingten Öffnungen versehen wird, b) in einem zweiten Schritt mit einem Haltemaßnahmen aufweisenden Blechverstärkungsteil versehen wird und c) in einem dritten Schritt zur Halterung des Blechverstärkungsteils unter Ausbildung einer sich unter den Schalenwänden abstützenden Rippenstruktur mit Kunststoff umspritzt ist. A method according to claim 12 or 13, characterized in that the layer composite ( 18 a) in a first step at least cup-like in a thermoforming mold with the addition of heat shaped, cut to size and provided with the requirement-related openings b) is provided in a second step with a holding measures having sheet metal reinforcement part and c) in a third step to Holder of the sheet metal reinforcement part to form a supported under the shell walls rib structure is encapsulated with plastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Lagen Organoblech (19, 20, 21, 22), bevorzugt vier Lagen von Organoblechen (19, 20, 21, 22) zu einem Schichtverbund (18) derart verbunden sind, dass sich die Faserverläufe jeder Organoblechlage (19, 20, 21, 22) kreuzen.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that more than two layers of organic sheet ( 19 . 20 . 21 . 22 ), preferably four layers of organo sheets ( 19 . 20 . 21 . 22 ) to a layer composite ( 18 ) are connected in such a way that the fiber progressions of each organic sheet layer ( 19 . 20 . 21 . 22 ).
DE201110111232 2011-08-20 2011-08-20 Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures Withdrawn DE102011111232A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110111232 DE102011111232A1 (en) 2011-08-20 2011-08-20 Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110111232 DE102011111232A1 (en) 2011-08-20 2011-08-20 Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011111232A1 true DE102011111232A1 (en) 2013-02-21

Family

ID=47625323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110111232 Withdrawn DE102011111232A1 (en) 2011-08-20 2011-08-20 Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011111232A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013213711A1 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Method for producing a structural component for motor vehicles from an organic sheet
DE102013012478A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Body component and method for producing a body component
WO2015011422A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Compagnie Plastic Omnium Improved lateral upright for motor vehicle body shell
DE102015213342B3 (en) * 2015-07-16 2016-11-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Structural component in a vehicle and method for producing such a structural component
DE102015115439B3 (en) * 2015-09-14 2017-01-05 Muhr Und Bender Kg B-pillar for a vehicle body and method for manufacturing a B-pillar
DE102015117857A1 (en) 2015-10-20 2017-04-20 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method for producing a component from a fiber composite material
WO2017129393A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method and press for producing a component from a fiber composite material
DE102016101631A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Press for producing a component from a fiber composite material
WO2017129395A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Press for producing a component from a fibre-composite material
WO2020152310A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Vehicle door assembly with an organosheet door module carrier reinforcing a sill region
DE102020110241A1 (en) 2020-04-15 2021-10-21 Basf Se Body pillar, in particular A pillar, for a motor vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10230410B4 (en) * 2002-07-05 2004-08-19 Intier Automotive Eybl Gmbh Rigid instrument holder
DE102009007122A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg vehicle body
DE102009034767A1 (en) 2009-07-25 2011-01-27 Lanxess Deutschland Gmbh & Co. Kg Organoblechstrukturbauteil

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10230410B4 (en) * 2002-07-05 2004-08-19 Intier Automotive Eybl Gmbh Rigid instrument holder
DE102009007122A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg vehicle body
DE102009034767A1 (en) 2009-07-25 2011-01-27 Lanxess Deutschland Gmbh & Co. Kg Organoblechstrukturbauteil

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Thermoplastische Organobleche für die Grosserie. . : ATZ, ATZ 112 Oktober 2010. - ISBN ISSN 0001-2785 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105729718A (en) * 2013-07-12 2016-07-06 布罗泽汽车部件制造哈尔施塔特有限公司 Method for producing a structural component for motor vehicles from an organo-sheet
WO2015004271A2 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Hallstadt Method for producing a structural component for motor vehicles from an organo-sheet
US10919210B2 (en) 2013-07-12 2021-02-16 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Hallstadt Organo-sheet for motor vehicles
US10807299B2 (en) 2013-07-12 2020-10-20 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Method for producing a structural component for motor vehicles from an organo-sheet
DE102013213711A1 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Method for producing a structural component for motor vehicles from an organic sheet
EP3047953A1 (en) 2013-07-12 2016-07-27 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Hallstadt Method for making a structural component for motor vehicles
US9783240B2 (en) 2013-07-25 2017-10-10 Compagnie Plastic Omnium Lateral upright for motor vehicle body shell
FR3008945A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-30 Plastic Omnium Cie SIDE AMOUNT FOR PERFECTED AUTOMOTIVE VEHICLE CASE
WO2015011422A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Compagnie Plastic Omnium Improved lateral upright for motor vehicle body shell
CN104340277A (en) * 2013-07-26 2015-02-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Body component and method for producing a body component
DE102013012478A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Body component and method for producing a body component
DE102015213342B3 (en) * 2015-07-16 2016-11-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Structural component in a vehicle and method for producing such a structural component
DE102015115439B3 (en) * 2015-09-14 2017-01-05 Muhr Und Bender Kg B-pillar for a vehicle body and method for manufacturing a B-pillar
EP3150466A1 (en) 2015-09-14 2017-04-05 Muhr und Bender KG B-pillar for a motor vehicle body and process of producing a b-pillar
US10065683B2 (en) 2015-09-14 2018-09-04 Muhr Und Bender Kg B-pillar for a motor vehicle body and process of producing a B-pillar
DE102015117857A1 (en) 2015-10-20 2017-04-20 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method for producing a component from a fiber composite material
WO2017067934A1 (en) 2015-10-20 2017-04-27 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method for producing a component from a fibre-composite material
WO2017129395A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Press for producing a component from a fibre-composite material
DE102016101638A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Press for producing a component from a fiber composite material
DE102016101631A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Press for producing a component from a fiber composite material
DE102016101641A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method and press for producing a component from a fiber composite material
WO2017129393A1 (en) 2016-01-29 2017-08-03 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Method and press for producing a component from a fiber composite material
WO2020152310A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Vehicle door assembly with an organosheet door module carrier reinforcing a sill region
US11904668B2 (en) 2019-01-25 2024-02-20 Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Vehicle door assembly with an organosheet door module carrier reinforcing a sill region
DE102020110241A1 (en) 2020-04-15 2021-10-21 Basf Se Body pillar, in particular A pillar, for a motor vehicle
DE102020110241B4 (en) 2020-04-15 2023-02-02 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Body pillar, in particular A pillar, for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011111232A1 (en) Lightweight component e.g. column reinforcement for motor vehicle e.g. passenger car, has primary fiber reinforcement structures comprising fibers whose direction is different from fibers in secondary fiber reinforcement structures
WO2015091240A1 (en) Interconnection-type vehicle body structure
EP2307197A1 (en) Automobile component made of plastic
DE102007030929B9 (en) Axle carrier for motor vehicles
DE102011009892A1 (en) Motor vehicle component and method for producing the motor vehicle component
EP2828142B1 (en) Axle support for a vehicle, in particular for a motor vehicle, and method for producing such an axle support
EP3074299A1 (en) Method for the production of an exterior trim panel for a movable body part and a corresponding exterior trim panel with reinforcement by back injecting fibre-reinforced material
DE102014005010A1 (en) Axle carrier for a motor vehicle and method for producing an axle carrier
DE102011111233A1 (en) Method for manufacturing lightweight component of e.g. body reinforcement for passenger car, involves connecting fiber-reinforced organic sheet layer to single-piece laminar structure in which fiber courses are crossed in layers
WO2012055489A1 (en) Elastic bearing for a component and method for producing the same
DE102005045781B4 (en) frame structure
DE102013017269A1 (en) Body component, particularly body pillar, such as B-pillar for motor vehicle, is provided with two reinforcing materials, where latter reinforcing element is arranged in regions between former reinforcing element and inner shell
DE102013100773B4 (en) Structural element for axial force absorption
EP2999616A1 (en) Axle support of a vehicle
EP1567385A1 (en) Control panel and method for the production thereof
DE102013106073A1 (en) Integral side member for motor vehicles
DE102013222016A1 (en) Method for producing a reinforced fiber composite component in shell construction
DE102013221172A1 (en) Method for producing a reinforced fiber composite component
EP1331150A1 (en) Composite part with plane and elbowed main body
DE10253300A1 (en) Fiber reinforced composite material for highly loaded structural elements incorporates at least in certain sections a layer of carbon fibers running parallel to the load paths
DE102013022247B4 (en) Vehicle body element
DE102013215503A1 (en) Body for a motor vehicle with an end wall and a cross member
DE102016102258A1 (en) Component, in particular for a support structure in a motor vehicle and method for its construction
DE102009015354A1 (en) Component for use as e.g. floor structure of motor vehicle, has base section made of fiber-reinforced composite, where base section includes recess, into which insert part is inserted, and storage cage attached to insert part
DE102009050971A1 (en) Partition structure i.e. rear wall, for body of passenger car, has profile frame formed from hollow profiles i.e. tubing profiles, where profile frame is molded with plastic and formed by interior high pressure transforming component

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination