DE102012001057A1 - Component e.g. fiber reinforced component for landing gear of aircraft, has composite material that produces pressing force acting in axial direction of hole - Google Patents

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Abstract

The component has a hole (30) that is located in a composite material (3) made of carbon fiber-reinforced plastic (CFK). The pressing force acting in axial direction of the hole is produced on the composite material. Sockets (1,2) are received partially or completely in the hole. The socket is abutted into the hole surrounding area of the composite material. Independent claims are included for the following: (1) aircraft; and (2) method for manufacturing component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil umfassend oder bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei das Bauteil wenigstens eine in dem Faserverbundwerkstoff befindliche Bohrung aufweist.The present invention relates to a component comprising or consisting of a fiber composite material, wherein the component has at least one bore located in the fiber composite material.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, beispielsweise im Fahrwerksbereich von Flugzeugen faserverstärkte Bauteile einzusetzen. Um eine zuverlässige Anbindung dieser Bauteile an weitere Bauteile beispielsweise des Fahrwerks oder des Flugzeugrumpfes zu ermöglichen, werden die Bauteile mit einer oder mehreren Bohrungen versehen, durch die beispielsweise ein Bolzen, eine Achse, eine Welle etc. hindurchläuft. Bei aus dem Stand der Technik bekannten faserverstärkten Fahrwerksbauteilen kann es mitunter dazu kommen, dass der verwendete kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff (CFK) im Augenbereich, d. h. im Bereich der Bohrung seitlich, d. h. in axialer Richtung der Bohrung ausbricht. Dies führt letztlich zu einer Schwächung des Bauteils insgesamt und zu einer verminderten Zuverlässigkeit des fraglichen Bauteils. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dessen Zuverlässigkeit gegenüber bekannten Bauteilen erhöht ist und das zudem eine erhöhte Belastbarkeit aufweist.It is known from the prior art, for example, to use fiber-reinforced components in the chassis area of aircraft. In order to enable a reliable connection of these components to other components such as the chassis or the fuselage, the components are provided with one or more holes through which passes, for example, a bolt, an axle, a shaft, etc. In the case of fiber-reinforced chassis components known from the prior art, it can sometimes happen that the carbon fiber reinforced plastic (CFRP) used in the eye area, i. H. in the area of the bore laterally, d. H. breaks in the axial direction of the bore. This ultimately leads to a weakening of the component as a whole and to a reduced reliability of the component in question. The present invention is therefore the object of developing a component of the type mentioned in such a way that its reliability is increased over known components and also has an increased load capacity.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass das Bauteil Mittel aufweist, durch die auf den Faserverbundwerkstoff eine in axialer Richtung der Bohrung wirkende Presskraft erzeugt wird. Der vorliegenden Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, ein seitliches Ausbrechen des Fasermaterials, insbesondere im Bohrungsbereich dadurch zu verhindern, dass auf den Faserverbundwerkstoff eine in axialer Richtung der Bohrung wirkende Presskraft erzeugt wird. Dies bedeutet, dass der Faserverbundwerkstoff im Bereich der Bohrung bzw. des Bohrungsrandes zusammengepresst wird und auf diese Weise die Zuverlässigkeit des Bauteils erhöht wird, da die Wahrscheinlichkeit für ein Ausbrechen des Fasermaterials im Bohrungsbereich verringert ist. Abgesehen davon kann durch die Presskraft eine Erhöhung der aufnehmbaren Lasten im Bohrungsbereich erzielt werden.This object is achieved by a component having the features of claim 1. Thereafter, it is provided that the component has means by which a force acting in the axial direction of the bore pressing force is generated on the fiber composite material. The present invention is therefore based on the idea of preventing a lateral breaking of the fiber material, in particular in the bore region, by producing a pressing force acting in the axial direction of the bore on the fiber composite material. This means that the fiber composite is compressed in the region of the bore or the bore edge and in this way the reliability of the component is increased, since the probability of a break-out of the fiber material in the bore region is reduced. Apart from that, an increase in the loadable loads in the bore area can be achieved by the pressing force.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die fraglichen Mittel durch eine oder mehrere Buchsen gebildet werden, die teilweise oder vollständig in der Bohrung aufgenommen sind. Diese Buchsen sind somit derart ausgeführt, dass sie auf den Faserverbundwerkstoff eine in axialer Richtung der Bohrung wirkende Presskraft aufbringen, d. h. den Faserverbundwerkstoff zusammenpressen. Vorzugsweise sind die Mittel bzw. die Buchsen so angeordnet, dass diese Presskraft zumindest im Randbereich um die Bohrung herum auf den Faserverbundwerkstoff einwirkt.Preferably, it is provided that the means in question are formed by one or more bushes, which are partially or completely received in the bore. These bushes are thus designed such that they apply to the fiber composite material acting in the axial direction of the bore pressing force, d. H. compress the fiber composite material. Preferably, the means or the bushes are arranged so that this pressing force acts on the fiber composite material at least in the edge region around the bore.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die genannten Mittel durch zwei oder durch mehr als zwei Buchsen gebildet werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass wenigstens eine Buchse teilweise oder vollständig in der wenigstens einen anderen Buchse aufgenommen ist. Denkbar ist es somit beispielsweise, eine Innere Buchse und eine äußere Buchse vorzusehen, wobei die innere Buchse teilweise oder vollständig in der äußeren Buchse aufgenommen ist. Denkbar ist es, dass insgesamt genau zwei ein- oder mehrteilige Buchsen vorgesehen sind, von denen die äußere Buchse mit dem Faserverbundwerkstoff in Verbindung steht und die innere Buchse in der äußeren Buchse aufgenommen ist und nicht mit dem Faserverbundwerkstoff in Verbindung steht.In a further embodiment of the invention it is provided that said means are formed by two or more than two sockets, wherein it is preferably provided that at least one socket is partially or completely received in the at least one other socket. It is thus conceivable, for example, to provide an inner sleeve and an outer sleeve, wherein the inner sleeve is partially or completely received in the outer sleeve. It is conceivable that a total of exactly two single or multi-part sockets are provided, of which the outer socket is in communication with the fiber composite material and the inner socket is received in the outer socket and is not in communication with the fiber composite material.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Buchse, vorzugsweise zumindest zwei Buchsen wenigstens eine Anlagefläche aufweisen, mit der die jeweilige Buchse in einem die Bohrung umgebenden Bereich des Faserverbundwerkstoffes anliegt. In diesem Fall erfolgt die axiale Pressung des Faserverbundwerkstoffes dadurch, dass dieser durch die Anlageflächen der Buchsen zusammengepresst wird. Diese Anlageflächen können beispielsweise als umlaufende oder auch als unterbrochene Flansche bzw. Vorsprünge ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, it is provided that at least one bushing, preferably at least two bushings, have at least one contact surface with which the respective bushing rests in a region of the fiber composite material surrounding the bore. In this case, the axial compression of the fiber composite material takes place in that it is pressed together by the contact surfaces of the bushes. These contact surfaces may be formed, for example, as circumferential or as interrupted flanges or projections.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine in der Bohrung angeordnete Buchse relativ zu der genannten Bohrung und/oder relativ zu einer anderen Buchse ein radiales Übermaß aufweist. Dies bedeutet, dass die Bohrung im Faserverbundwerkstoff bzw. das Auge des Faserverbundwerkstoffes einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser der eingeführten Buchse und/oder dass eine innenliegende Buchse relativ zu einer weiter außenliegenden Buchse einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig über dem Innendurchmesser der diese aufnehmenden Buchse liegt.In a further embodiment of the invention, it is provided that at least one sleeve arranged in the bore has a radial oversize relative to the bore and / or relative to another sleeve. This means that the bore in the fiber composite material or the eye of the fiber composite material has an inner diameter which is smaller than the outer diameter of the inserted bushing and / or in that an inner bushing has an outer diameter relative to a further outer bush, which is slightly above the inner diameter of the this female socket is located.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine innenliegende Buchse vorgesehen ist, die in wenigstens einer relativ dazu außenliegenden Buchse aufgenommen ist und dass das radiale Übermaß der innenliegenden Buchse derart gewählt ist, dass diese ohne Entfernung der außenliegenden Buchse beispielsweise thermisch oder mechanisch entformbar, d. h. herausnehmbar ist.Furthermore, it can be provided that at least one inner bushing is provided, which is received in at least one outer bush relative to the outer and that the radial excess of the inner bushing is chosen such that this without removing the outer bush, for example, thermally or mechanically demoldable, d. H. is removable.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Faserverbundwerkstoff um CFK handelt und/oder dass die Mittel, insbesondere die Buchsen derart ausgebildet sind, dass die mit dem CFK-Werkstoff in Verbindung stehenden Mittel bzw. Buchse eine kleinere Neigung zur galvanischen Korrosion aufweist als die nicht mit dem CFK-Werkstoff in Verbindung stehenden Mittel bzw. Buchse.In a further embodiment of the invention, it is provided that the fiber composite material is CFK and / or that the means, in particular the sockets, are designed in such a way that the means or bushing connected to the CFRP material has a smaller tendency to galvanic corrosion than the means or bush not connected to the CFRP material.

Denkbar ist es somit beispielsweise, dass die Buchse, die mit dem CFK-Material in Verbindung steht, eine geringe bzw. kleinere Neigung zur galvanischen Korrosion mit CFK aufweist, wie z. B. Titanlegierungen, als eine relativ dazu weiter innenliegende Buchse, etwa aus Bronze, die beispielsweise als Lagerbuchse bzw. als Gleitreibungsbuchse aus einem Lagermaterial besteht und in direkten Kontakt mit CFK zur galvanischen Korrosion neigen kann. Dies ist deshalb unschädlich, weil in diesem Ausführungsbeispiel die innenliegende Buchse mit dem CFK-Werkstoff nicht oder nur in untergeordnetem Ausmaße in Kontakt steht.It is therefore conceivable, for example, that the socket, which is in communication with the CFRP material, has a low or low tendency for galvanic corrosion with CFRP, such. As titanium alloys, as a relatively inner sleeve, for example made of bronze, which consists for example as a bearing bush or sliding friction bushing from a bearing material and can tend in direct contact with CFRP to galvanic corrosion. This is harmless because in this embodiment, the inner sleeve with the CFRP material is not or only to a minor extent in contact.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste Buchse eine erste Anlagefläche aufweist, mit der die erste Buchse an einer Seite des Bauteils anregt und dass eine zweite Buchse vorgesehen ist, die eine zweite Anlagefläche aufweist, mit der die zweite Buchse an der anderen Seite des Bauteils anliegt. Das Bauteil bzw. der Faserverbundwerkstoff wird zwischen den beiden genannten Anlageflächen zusammengepresst, so dass die Wahrscheinlichkeit für das seitliche Ausbrechen des Faserverbundwerkstoffes im Augenbereich verringert ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that a first bushing has a first abutment surface, with which the first bushing excites on one side of the component and that a second bushing is provided which has a second abutment surface, with which the second bushing on the other Side of the component is applied. The component or the fiber composite material is compressed between the two abutment surfaces, so that the likelihood of lateral breakage of the fiber composite in the eye area is reduced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Buchse mehrteilig, insbesondere zweiteilig aufgebaut ist, wobei ein inneres Teil der Buchse das Lager beispielsweise ein Gleitlager bildet und ein relativ zu dem inneren Teil äußeres Teil das innere Teil teilweise oder vollständig umgibt.In a further embodiment of the invention, it is provided that at least one bushing is constructed in several parts, in particular two parts, wherein an inner part of the bushing forms the bearing, for example, a sliding bearing and a part surrounding the inner part partially or completely surrounds an outer part relative to the inner part.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil ein Bauteil eines Fahrwerks, insbesondere eines Fahrwerks eines Luftfahrzeugs und besonders bevorzugt eines Flugzeugs ist oder dieses bildet.In a further embodiment of the invention it is provided that the component is a component of a chassis, in particular a chassis of an aircraft and particularly preferably an aircraft or forms this.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug mit wenigstens einem Fahrwerk, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Fahrwerk durch ein Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet wird oder ein solches Bauteil aufweist.The present invention further relates to an aircraft, in particular an aircraft with at least one chassis, which is characterized in that the chassis is formed by a component according to one of claims 1 to 9 or has such a component.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren das Einführen von Buchsen jeweils eines zylindrischen oder konischen Pressverfahrens, thermisch mittels einer axialen Verpressung über eine mechanische Vorrichtung in die Bohrung des Faserverbundwerkstoffes umfasst, wobei vorzugsweise Reibungseffekte zwischen einer Innen- und einer Außenbuchse genutzt werden.The present invention further relates to a method for producing a component according to any one of claims 1 to 9, wherein the method comprises inserting bushes each having a cylindrical or conical pressing process, thermally by means of an axial compression via a mechanical device in the bore of the fiber composite material, wherein preferably friction effects between an inner and an outer bush are used.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1: eine schematische Schnittdarstellung durch ein Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung und 1 FIG. 2: a schematic sectional view through a component according to the present invention and FIG

2: den typischen Verlauf der Zwischenfaserbruch (ZFB) Versagenskurve eines Faserverbundwerkstoffes. 2 : the typical course of the intermediate fiber break (ZFB) failure curve of a fiber composite material.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 3 ein Faserverbundwerkstoff, vorzugsweise CFK dargestellt, wobei die Normalen der Einzelschichten parallel zur Bolzenachse 40 orientiert sind. Das dargestellte Faserverbundbauteil weist eine Bohrung 30 auf, die ihrerseits eine axiale Längserstreckung A aufweist. Mit dem Bezugszeichen 1 und 2 sind zwei metallische Buchsen gekennzeichnet, die wie aus 1 ersichtlich in den Bohrungsbereich 30 des Faserverbundwerkstückes 3 eingeführt sind. Wie dies weiter aus 1 hervorgeht, werden die Buchsen von unterschiedlichen Seiten in den Bereich der Bohrung 30 eingeführt, d. h. die Buchse 2 gemäß 1 von der linken Seite und die Buchse 1 gemäß 1 von der rechten Seite.In 1 is with the reference numeral 3 a fiber composite material, preferably CFK shown, wherein the normal of the individual layers parallel to the pin axis 40 are oriented. The illustrated fiber composite component has a bore 30 on, which in turn has an axial longitudinal extent A. With the reference number 1 and 2 There are two metallic sockets that look like this 1 visible in the bore area 30 of the fiber composite workpiece 3 are introduced. Like this further 1 As can be seen, the bushes from different sides in the area of the bore 30 introduced, ie the socket 2 according to 1 from the left side and the socket 1 according to 1 from the right side.

Wie dies weiter aus den Figuren hervorgeht, weisen die Buchsen 1, 2 die Grundform eines Zylinders auf, in dessen einem Endbereich sich ein flanschförmiger Abschnitt erstreckt, der sich im rechten Winkel von der Längsachse der jeweiligen Buchsen 1, 2 erstreckt, wie dies aus 1 hervorgeht. Diese flanschförmigen Abschnitte sind in 1 mit dem Bezugszeichen 12 und 22 gekennzeichnet. Diese Anlageflächen 12 bzw. 22 nehmen wie aus 1 ersichtlich zwischen sich den Faserverbundwerkstoff 3 auf und sind derart miteinander verpresst, dass auf den Faserverbundwerkstoff 3 durch die Anlageflächen 12, 22 eine in axialer Richtung A wirkende Kraft in dem Bereich der Bohrung 30 aufgebracht wird. In anderen Worten pressen die flanschartigen Abschnitte 12, 22 der Buchsen 1, 2 im Bereich der Bohrung den Faserverbundwerkstoff 3 in axialer Richtung A zusammen. Diese Orientierung hat eine Druckbelastung senkrecht zur Laminatebene zur Folge.As further shown in the figures, the bushings have 1 . 2 the basic shape of a cylinder, in one end region of which extends a flange-shaped portion which extends at right angles from the longitudinal axis of the respective sockets 1 . 2 extends like this 1 evident. These flange-shaped sections are in 1 with the reference number 12 and 22 characterized. These contact surfaces 12 respectively. 22 take off like 1 apparent between them the fiber composite material 3 on and are pressed together so that on the fiber composite material 3 through the contact surfaces 12 . 22 a force acting in the axial direction A in the region of the bore 30 is applied. In other words, the flange-like sections press 12 . 22 the jacks 1 . 2 in the field of drilling the fiber composite material 3 in the axial direction A together. This orientation results in a pressure load perpendicular to the laminate plane.

Es erfolgt somit eine axiale Verpressung des Faserverbundwerkstoffes, was dessen Zuverlässigkeit gegen einen Zwischenfaserbruch erhöht und die Wahrscheinlichkeit für das seitliche Ausbrechen des CFK im Bereich der Bohrung 30 bzw. des Auges verringert.There is thus an axial compression of the fiber composite material, which increases its reliability against an intermediate fiber breakage and the probability of lateral breakage of the CFRP in the region of the bore 30 or the eye is reduced.

Die Buchse 2 hat relativ zu dem Bohrungsdurchmesser 30 ein radiales Übermaß im Zylindersitz zur Einstellung von mehraxialen Druckeigenspannungszuständen. Die innenliegende Buchse 1 weist relativ zu der außenliegenden Buchse 2 ebenfalls ein radiales Übermaß auf, und zwar derart, dass die innenliegende Buchse 1 ohne Herauspressung der äußeren Buchse 2 beispielsweise thermisch oder mechanisch wieder entformbar ist. The socket 2 has relative to the bore diameter 30 a radial excess in the cylinder seat for setting multi-axial compressive residual stress states. The internal socket 1 has relative to the outer socket 2 also a radial excess, in such a way that the inner sleeve 1 without squeezing the outer sleeve 2 For example, thermally or mechanically demoldable.

Die äußeren Buchsen 1 und 2 können aus Materialien mit geringer bzw. keiner Neigung zur galvanischen Korrosion mit CFK bestehen, während die innenliegende Buchse 4 insgesamt oder deren nicht mit CFK in Kontakt stehende Abschnitte und vorzugsweise der Lagerbereich 4 demgegenüber aus einem Material bestehen kann, das im direkten Kontakt mit CFK zur galvanischen Korrosion neigt. Dies ist deshalb möglich, da in bevorzugter Ausgestaltung die innenliegende Buchse bzw. deren Lagerbereich 4 nicht mit dem CFK-Material in Verbindung steht. Bevorzugt ist somit eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der der eigentliche Lagerbereich durch ein Material gebildet wird, das gute Gleit-Reibungseigenschaften bzw. Lagermaterialien aufweist, das jedoch im direkten Kontakt mit CFK zur galvanischen Korrosion neigen würde.The outer sockets 1 and 2 can be made of materials with little or no tendency to galvanic corrosion with CFRP, while the inner liner 4 in total or their sections not in contact with CFRP and preferably the storage area 4 In contrast, may consist of a material that tends in direct contact with CFRP for galvanic corrosion. This is possible because in a preferred embodiment, the inner sleeve or its storage area 4 not in contact with the CFRP material. Thus, an embodiment of the invention is preferred in which the actual storage area is formed by a material which has good sliding frictional properties or bearing materials, which, however, would tend to galvanic corrosion in direct contact with CFRP.

Wie dies aus 1 hervorgeht, ist besonders bevorzugt, dass die innenliegende Buchse 1 zweiteilig ausgeführt ist und in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich das innenliegende hülsenartige Teil, nämlich die korrosionsschwache Zylinderbuchse 4 aufweist. Dies bedeutet, dass die innenliegende Buchse 1 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei separaten Buchsen 4, 5 besteht, wobei die Buchse 5 den flanschartigen Abschnitt 12 umfasst und wobei die Buchse 4 nicht mit dem CFK-Material 3 in Verbindung steht, sondern als Hohlzylinder ausgeformt ist und den Lagerbereich bildet. In diesem Fall ist somit die Innenbuchse 1 in zwei separate Buchsen 4, 5 unterteilt, die jedoch einteilig ausgeführt sein können. Vorzugsweise liegt außen in Form des Bauteils 5 ein korrosionsfestes Material und innen mit dem Bezugszeichen 4 ein korrosionsschwaches Material vor, das als Zylinderbuchse dient und besonders gute Gleit-Reibungseigenschaften aufweist bzw. aus einem typischen Lagermaterial besteht.Like this 1 it is particularly preferred that the inner sleeve 1 is executed in two parts and in the embodiment shown here additionally the inner sleeve-like part, namely the low-corrosion cylinder liner 4 having. This means that the inner socket 1 in the embodiment shown here from two separate sockets 4 . 5 exists, with the socket 5 the flange-like section 12 includes and wherein the socket 4 not with the CFRP material 3 is in communication, but is shaped as a hollow cylinder and forms the storage area. In this case, thus, the inner sleeve 1 in two separate sockets 4 . 5 divided, but which can be made in one piece. Preferably, the outside is in the form of the component 5 a corrosion resistant material and inside with the reference numeral 4 a low-corrosion material, which serves as a cylinder liner and has particularly good sliding friction properties or consists of a typical bearing material.

Durch das Zusammenpressen der Buchsen 1 und 2 erfolgt auch ein Zusammenpressen des Materials des Faserverbundwerkstoffes zumindest im Bereich der Buchsen 1, 2 und damit auch im Bereich der Bohrung 30. Dadurch wird ein Delaminieren des Faserverbundwerkstoffes im Bohrungsbereich verhindert.By squeezing the sockets 1 and 2 Compressing the material of the fiber composite material also takes place at least in the area of the bushes 1 . 2 and thus also in the area of the bore 30 , This prevents delamination of the fiber composite material in the bore area.

Die beiden Hülsen 1, 2 stehen durch eine Presspassung miteinander in Verbindung, d. h. die Druckkraft axialer Richtung A wird allein durch Reibschluss bzw. durch eine reibschlüssige Verbindung der Buchsen 1, 2 erreicht.The two sleeves 1 . 2 are connected to each other by a press fit, ie the pressure force axial direction A is solely by frictional engagement or by a frictional connection of the sockets 1 . 2 reached.

2 zeigt die Zwischenfaser-Versagenskurve eines Faserverbundwerkstoffes in einem Koordinatensystem, bei dem auf der Ordinate Schubspannungen und auf der Abszisse Zugspannungen bzw. Druckspannungen im negativen Wertebereich dargestellt sind. Innerhalb des von der Versagenskurve umgebenen Bereichs liegt der zulässige Betriebsbereich vor, d. h. es ist anzustreben, den Betriebspunkt in den von der Versagenskurve umgebenden Bereich zu legen. 2 shows the intermediate fiber failure curve of a fiber composite in a coordinate system in which shear stresses are plotted on the ordinate and tensile stresses or compressive stresses in the negative value range on the abscissa. Within the area surrounded by the failure curve is the allowable operating range, ie it is desirable to place the operating point in the area surrounding the failure curve.

Mit dem Bezugszeichen A ist ein Spannungszustand des CFK-Materials bzw. die Betriebslast gekennzeichnet. Wie dies aus der 2 hervorgeht, liegt dieser Punkt außerhalb des von der Versagenskurve umgebenden Bereichs, so dass es zu einem Versagen des Bauteils kommen kann. Aufgrund der durch die Buchsen 1, 2 aufgebrachten axialen Verpressungen kommt es zu einer Verschiebung des Betriebspunktes bzw. des Spannungszustandes von A nach B, d. h. der neue Betriebspunkt liegt nun innerhalb des von der Versagenskurve umgebenden Bereichs und damit in einem hinsichtlich der Festigkeit günstigen Bereich.The reference character A indicates a state of stress of the CFRP material or the operating load. Like this from the 2 As can be seen, this point lies outside the area surrounding the failure curve so that component failure may occur. Because of through the sockets 1 . 2 applied axial compressions there is a shift of the operating point or the state of stress from A to B, ie the new operating point is now within the range surrounding the failure curve and thus in a favorable range in terms of strength.

Die Montage der Buchsen 1, 2 kann über Pressverfahren, wie beispielsweise zylindrische oder konische erfolgen oder auch thermisch unter Nutzung der unterschiedlichen Thermaldehnungseigenschaften (Metall in flüssigem Stickstoff etc.), durch axiale Verpressung über mechanische Vorrichtungen und/oder durch Nutzung der Reibungseffekte zwischen Innen- und Außenbuchse bzw. über ein elastisches Verspannen.The assembly of the sockets 1 . 2 can be done by pressing method, such as cylindrical or conical or thermally using the different thermal expansion properties (metal in liquid nitrogen, etc.), by axial compression of mechanical devices and / or by using the friction effects between inner and outer bushing or an elastic bracing.

Diese Reibungseffekte führen dazu, dass die Buchsen 1, 2 sich nicht selbsttätig relativ zueinander bewegen, was zur Folge hätte, dass die axiale Verpressung verringert bzw. im Extremfall ganz aufgehoben wird. Vielmehr sorgen die Reibungseffekte dafür, dass die axiale Verpressung, die beim Einschlagen bzw. Eintreiben etc. der Buchsen 1, 2 hervorgerufen würden, auch erhalten bleibt.These frictional effects cause the bushings 1 . 2 not automatically move relative to each other, which would have the consequence that the axial compression is reduced or in extreme cases completely canceled. Rather, the friction effects ensure that the axial compression, when driving or driving etc. of the bushes 1 . 2 would be obtained, also preserved.

Für die Buchse 2 sowie für den Teil 5 der Buchse 1 können höchstfeste Materialien und für den Teil 4 der Buchse 1 ein leicht bearbeitetes Material eingesetzt werden, das gute Laufeigenschaften bzw. Lagereigenschaften aufweist.For the socket 2 as well as for the part 5 the socket 1 can be very strong materials and for the part 4 the socket 1 a slightly machined material can be used, which has good running properties or storage properties.

Neben Reibungseffekten können auch formschlüssige Verbindungen etwa durch lokale Plastizitäten herangezogen werden.In addition to friction effects and positive connections can be used for example by local plasticities.

Claims (11)

Bauteil umfassend oder bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, wobei das Bauteil wenigstens eine in dem Faserverbundwerkstoff befindliche Bohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die auf den Faserverbundwerkstoff eine in axialer Richtung der Bohrung wirkende Presskraft erzeugt wird.Component comprising or consisting of a fiber composite material, wherein the component has at least one bore located in the fiber composite material, characterized in that means are provided through which a force acting in the axial direction of the bore pressing force is generated on the fiber composite material. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch eine oder mehrere Buchsen gebildet werden, die teilweise oder vollständig in der Bohrung aufgenommen sind.Component according to claim 1, characterized in that the means are formed by one or more bushes which are partially or completely received in the bore. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch zwei oder durch mehr als zwei Buchsen gebildet werden, von der wenigstens eine Buchse teilweise oder vollständig in der wenigstens einen anderen Buchse aufgenommen ist.Component according to claim 1 or 2, characterized in that the means are formed by two or more than two sockets, of which at least one socket is partially or completely received in the at least one other socket. Bauteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Buchse wenigstens eine Anlagefläche aufweist, mit der die Buchse in einem die Bohrung umgebenden Bereich des Faserverbundwerkstoffes anliegt, und/oder dass wenigstens eine in der Bohrung angeordnete Buchse relativ zu der genannten Bohrung und/oder relativ zu einer anderen Buchse ein radiales Übermaß aufweist.Component according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one bushing has at least one contact surface, with which the bushing rests in a region surrounding the bore of the fiber composite material, and / or that at least one bushing arranged in the bore relative to said bore and / or has a radial interference relative to another bushing. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine innen liegende Buchse vorgesehen ist, die in wenigstens einer relativ dazu außen liegenden Buchse aufgenommen ist, wobei das radiale Übermaß der innen liegenden Buchse derart gewählt ist, dass diese ohne Entfernung der außen liegenden Buchse entformbar ist.Component according to one of the preceding claims, characterized in that at least one inner bushing is provided, which is accommodated in at least one outer bush relative to the outer, wherein the radial excess of the inner bushing is chosen such that it without removing the outer Bush is demoldable. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Faserverbundwerkstoff um CFK handelt und/oder dass die Mittel, insbesondere die Buchsen derart ausgebildet sind, dass die mit dem CFK-Werkstoff in Verbindung stehenden Mittel bzw. Buchse eine kleinere Neigung zur galvanischen Korrosion aufweist als die nicht mit dem CFK-Werkstoff in Verbindung stehenden Mittel bzw. Buchse.Component according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the fiber composite material CFK and / or that the means, in particular the bushings are formed such that the communicating with the CFRP material means or socket a smaller inclination for galvanic corrosion than the non-associated with the CFRP material means or socket. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Buchse vorgesehen ist, die eine erste Anlagefläche aufweist, mit der die erste Buchse an einer Seite des Bauteils anliegt, und dass eine zweite Buchse vorgesehen ist, die eine zweite Anlagefläche aufweist, mit der die zweite Buchse an der anderen Seite des Bauteils anliegt.Component according to one of claims 2 to 6, characterized in that a first socket is provided which has a first contact surface, with which the first socket rests against one side of the component, and that a second socket is provided which has a second contact surface with which the second socket rests against the other side of the component. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass zumindest eine Buchse vorgesehen ist, die mehrteilig, insbesondere zweiteilig aufgebaut ist, wobei ein inneres Teil das Lager bildet und ein relativ zu dem inneren Teil äußeres Teil das innere Teil teilweise oder vollständig umgibt.Component according to one of the preceding claims, that at least one bushing is provided, which is constructed in several parts, in particular two parts, wherein an inner part forms the bearing and a relative to the inner part outer part of the inner part partially or completely surrounds. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Bauteil eines Fahrwerkes, insbesondere eines Fahrwerkes eines Luftfahrzeuges ist oder dieses bildet.Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component is a component of a chassis, in particular a chassis of an aircraft or this forms. Luftfahrzeug, insbesondere Flugzeug mit wenigstens einem Fahrwerk, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk durch ein Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet wird oder ein solches Bauteil aufweist.Aircraft, in particular aircraft with at least one chassis, characterized in that the chassis is formed by a component according to one of claims 1 to 9 or has such a component. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Mitteln um Buchsen handelt, wobei die Buchsen mittels eines zylindrischen oder konischen Pressverfahrens, thermisch, mittels einer axialen Verpressung über eine mechanische Vorrichtung in die Bohrung des Faserverbundwerkstoffes eingeführt werden, wobei vorzugsweise Reibungseffekte zwischen einer Innen- und einer Außenbuchse genutzt werden.Method for producing a component according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the means are bushes, the bushes being thermally, by means of a cylindrical or conical pressing process, inserted into the bore of the device by means of axial compression via a mechanical device Fiber composite material are introduced, preferably friction effects between an inner and an outer sleeve are used.
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