DE102013006300A1

DE102013006300A1 - Structural component and method for producing a structural component

Info

Publication number: DE102013006300A1
Application number: DE102013006300.0A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Parat Beteiligungs GmbH
Current assignee: PARAT TECHNOLOGY GROUP GMBH, DE
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Leichtbaukerns, b) Positionieren des Leichtbaukernes in einem öffnen- und schließbaren Werkzeug unter Zuhilfenahme von Abstandshalterelementen in einer Vormontageposition (16), in der der Leichtbaukern allseitig beabstandet von Innenwandungsflächen des Werkzeuges angeordnet ist, c) Einbringen einer flüssigen, aushärtbaren Schaummasse in das Werkzeug, wobei die Schaummasse den Leichtbaukern allseitig umflutet, d) Aushärtenlassen der Schaummasse bei geschlossenem Werkzeug unter Bildung einer Schale des Strukturbauteils, e) Öffnen des Werkzeugs und Entnehmen des so gebildeten Strukturbauteiles aus dem Werkzeug.The invention relates, inter alia, to a method for producing a structural component, comprising the following steps: a) providing a lightweight core, b) positioning the lightweight core in an openable and closable tool with the aid of spacer elements in a pre-assembly position (16) in which the lightweight core is spaced on all sides from the inner wall surfaces of the tool, c) introducing a liquid, curable foam mass into the tool, the foam mass flooding the lightweight construction core on all sides, d) allowing the foam mass to harden when the tool is closed, forming a shell of the structural component, e) opening the tool and Removing the structural component thus formed from the tool.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils gemäß Anspruch 1.The invention firstly relates to a method for producing a structural component according to claim 1.

Als Strukturbauteile im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung werden ganz allgemeine Elemente angesehen, die als Stützelement oder als Trägerbauteil eingesetzt werden können. Es handelt sich hierbei insbesondere um solche Elemente, die beispielsweise mit wenigstens einem Ende an einem Befestigungsbereich festgelegt werden können, und mit wenigstens einem zweiten Ende oder mit einem von dem Befestigungsende entfernt angeordneten Abschnitt Kräfte aufnehmen können. Beispielsweise sind von der Erfindung solche Strukturbauteile umfasst, die als Halterungselemente für Leuchten dienen, oder die zur Befestigung einer Blinkerleuchte und einer Positionsleuchte an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug, zum Beispiel einem Traktor, ausgebildet sind. Von der Erfindung sind aber auch umfasst Elemente zur Halterung von Kotflügeln, Spiegelhalter, oder andere vergleichbare Bauteile.As structural components in the sense of the present patent application, very general elements are considered which can be used as a support element or as a carrier component. These are, in particular, those elements which, for example, can be fixed to a fastening area with at least one end and can absorb forces with at least one second end or with a section arranged away from the fastening end. For example, the invention comprises such structural components which serve as support elements for luminaires, or which are designed to fasten a turn signal lamp and a position light on an agricultural vehicle, for example a tractor. The invention also includes elements for mounting fenders, mirror holders, or other comparable components.

Im Stand der Technik werden derartige Bauelemente aus Aluminium-Druckguss oder als Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt. Die bekannten Herstellungsweisen berücksichtigen, dass die Elemente ausreichend biegesteif ausgebildet sein müssen, um die zu erwartenden Beanspruchungen über die Lebensdauer aushalten zu können.In the prior art, such components are made of die-cast aluminum or as a plastic injection molded part. The known production methods take into account that the elements must be designed sufficiently rigid in order to withstand the expected stresses over the life can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Strukturbauteil auf eine andere Weise, als bislang im Stand der Technik bekannt, hergestellt werden kann.The invention has for its object to provide a method by which a structural component in a different manner than previously known in the art, can be produced.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention solves this problem with the features of claim 1.

Gemäß der Erfindung wird zunächst ein Leichtbaukern bereit gestellt. Ein solcher Leichtbaukern kann beispielsweise aus einem Polyurethan-Schaum mit einer geringen Schaumdichte von insbesondere weniger als 0,5 kg/dm³ bereit gestellt sein. Der Leichtbaukern kann in einem Werkzeug zur Herstellung des Leichtbaukerns gefertigt worden sein. Bei der Fertigung des Leichtbaukerns können auch Verstärkungszusätze, wie beispielsweise Glasfasern, Glasmehl oder dergleichen, Anwendung finden. Dies ist allerdings nicht erforderlich. Auch kann der Leichtbaukern zum Beispiel Bestandteile wie geschredderte Kunststoffabfälle, insbesondere in Form von Kunststoffgranulaten, enthalten.According to the invention, a lightweight core is initially provided. Such a lightweight core may for example be made available from a polyurethane foam with a low foam density of in particular less than 0.5 kg / dm ³ . The lightweight core may have been manufactured in a tool for producing the lightweight core. In the manufacture of the lightweight core also reinforcing additives, such as glass fibers, glass powder or the like, find application. This is not required. The lightweight core can also contain, for example, components such as shredded plastic waste, in particular in the form of plastic granules.

Der Leichtbaukern ist insbesondere derartig dimensioniert, dass er zumindest Abschnitte aufweist, die eine Wandstärke von mehr als 5 mm, insbesondere von erheblich mehr als 5 mm, aufweisen.The lightweight core is in particular dimensioned such that it has at least sections which have a wall thickness of more than 5 mm, in particular considerably more than 5 mm.

Der Leichtbaukern kann jede beliebige Freiform und Kontur aufweisen.The lightweight core can have any free shape and contour.

Die Außenwandfläche des Leichtbaukerns ist dabei im wesentlichen derart ausgestaltet, dass sie der der Außenfläche des zu fertigenden Strukturbauteils im wesentlichen entspricht, aber dieser gegenüber etwas nach innen verschoben ist. Die äußere Form des Leichtbaukerns entspricht also vorteilhafterweise im wesentlichen der äußeren Form des Strukturbauteils, nur dass der Leichtbaukern kleiner ausgebildet ist, als das zu fertigende Strukturbauteil.The outer wall surface of the lightweight core is designed substantially so that it corresponds to the outer surface of the structural component to be manufactured substantially, but this is slightly shifted towards the inside. The outer shape of the lightweight core thus advantageously corresponds substantially to the outer shape of the structural component, except that the lightweight core is smaller than the structural component to be manufactured.

Der Leichtbaukern findet also innerhalb einer Hüllkontur des zu fertigenden Strukturbauteils in jedem Falle Platz, wobei – gemäß einer theoretischen Betrachtung – zwischen der Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns und der Innenumfangsfläche der Hüllkontur des Strukturbauteils an allen oder an nahezu allen Abschnitten ein Zwischenraum verbleibt, der zumindest überwiegend eine Wandstärke von mehr als 1 mm, vorzugsweise von zwischen 1 und 5 mm, aufweist.The lightweight core is thus within any envelope of the structural component to be manufactured in any case, which - according to a theoretical view - between the outer peripheral surface of the lightweight core and the inner peripheral surface of the envelope contour of the structural component at all or almost all sections remains a gap that at least predominantly one Wall thickness of more than 1 mm, preferably from 1 to 5 mm.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der bereit gestellte Leichtbaukern in einem Werkzeug positioniert. Es handelt sich dabei um ein öffnen- und schließbares Werkzeug. Das Werkzeug kann mindestens zweiteilig, kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein. Im einfachsten Fall weist das Werkzeug ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug auf. Das Unterwerkzeug kann insbesondere schalenförmig ausgebildet sein. Das Oberwerkzeug kann ebenfalls schalenförmig oder deckelartig ausgebildet sein. Von der Erfindung umfasst sind auch Werkzeuge, die beispielsweise mit einem oder mehreren Schiebeelementen operieren, um hinterschnittene Konturen bei dem zu fertigenden Strukturbauteil zu ermöglichen.According to the method of the invention provided lightweight core is positioned in a tool. It is an openable and closable tool. The tool can be at least two parts, but can also be designed in several parts. In the simplest case, the tool has a lower tool and an upper tool. The lower tool may be formed in particular cup-shaped. The upper tool may also be formed cup-shaped or lid-like. Also encompassed by the invention are tools which, for example, operate with one or more sliding elements in order to enable undercut contours in the structural component to be manufactured.

Der Leichtbaukern wird gemäß der Erfindung in dem Werkzeug in einer Vormontageposition positioniert. Dies geschieht unter Zuhilfenahme von Abstandshalterelementen. Die Abstandshalterelemente sind zwischen der Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns und den Innenwandungsflächen des Werkzeuges angeordnet. Die Anordnung der Abstandselemente erfolgt derart, dass der Leichtbaukern in seiner Vormontageposition allseitig beabstandet von den Innenwandungsflächen des Werkzeuges angeordnet ist.The lightweight core is positioned according to the invention in the tool in a pre-assembly position. This is done with the help of spacer elements. The spacer elements are disposed between the outer peripheral surface of the lightweight core and the inner wall surfaces of the tool. The arrangement of the spacer elements is such that the lightweight core is arranged in its pre-assembly on all sides spaced from the inner wall surfaces of the tool.

Um eine allseitige Beabstandung des Leichtbaukernes von den Innenwandungsflächen des Werkzeuges zu erreichen, sind in der Regel mindestens sechs Abstandshalterelemente erforderlich. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Bewegung des in Vormontageposition befindlichen Leichtbaukerns relativ zu dem Werkzeug bei geschlossenem Werkzeug nicht mehr möglich ist. Die sechs (oder mehr) Abstandshalterelemente sperren insoweit jeden Freiheitsgrad des Leichtbaukerns.In order to achieve an all-round spacing of the lightweight core from the inner wall surfaces of the tool, at least six spacer elements are usually required. In this way, it can be achieved that movement of the lightweight core located in the preassembly position relative to the tool when the tool is closed is no longer possible. The six (or more) spacer elements lock so far every degree of freedom of the lightweight core.

Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung ist auch denkbar, dass mit weniger als sechs Abstandshalterelementen die gewünschte Vormontageposition des Leichtbaukerns erreicht wird. In diesem Falle können die Abstandshalterelemente auch dazu ausgebildet sein, den Leichtbaukern relativ zu einer Innenwandungsfläche des Werkzeuges (oder relativ zu mehreren Innenwandungsflächen des Werkzeuges) festzulegen.In alternative embodiments of the invention, it is also conceivable that with fewer than six spacer elements, the desired pre-assembly of the lightweight core is achieved. In this case, the spacer elements may also be configured to define the lightweight core relative to an inner wall surface of the tool (or relative to a plurality of inner wall surfaces of the tool).

Unabhängig von der Zahl der vorzusehenden Abstandshalterelemente ist jedenfalls die Anordnung derart getroffen, dass ein Abstandshalterelement jeweils die Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns mit der Innenwandungsfläche des Werkzeuges bei geschlossenem Werkzeug verbindet.In any case, irrespective of the number of spacer elements to be provided, the arrangement is such that a spacer element connects in each case the outer peripheral surface of the lightweight core with the inner wall surface of the tool when the tool is closed.

Die Abstandshalterelemente können, auch nur teilweise, integraler Bestandteil des Leichtbaukerns sein, und insoweit an den Leichtbaukern mit angeformt sein. Es ist auch möglich, dass die Abstandshalterelemente von gesonderten, ggf. auch lose relativ zu dem Leichtbaukern anzuordnenden Körpern gebildet sind. Schließlich können die Abstandshalterelemente auch zunächst als gesonderte Elemente bereit gestellt werden, und dann an dem Leichtbaukern festgelegt werden, und zum Beispiel nach Art von Zahnstochern, oder Befestigungsnadeln, in den Leichtbaukern eingesteckt werden.The spacer elements may, even only partially, be an integral part of the lightweight core, and to that extent be molded onto the lightweight core. It is also possible that the spacer elements are formed by separate, possibly also loose relative to the lightweight core to be arranged bodies. Finally, the spacer elements can also initially be provided as separate elements, and then fixed to the lightweight core, and inserted, for example in the manner of toothpicks, or fastening needles in the lightweight core.

Wichtig ist eine exakte Positionierung des Leichtbaukerns bei geschlossenem Werkzeug relativ zu den Innenwandungsflächen des Werkzeugs.Important is an exact positioning of the lightweight core with the tool closed relative to the inner wall surfaces of the tool.

Die Abstandshalterelemente sind vorzugsweise derartig ausgebildet, dass ihre die Innenwandungsfläche des Werkzeuges kontaktierende oder berührende Fläche möglichst klein gehalten ist.The spacer elements are preferably designed such that their surface contacting or contacting the inner wall surface of the tool is kept as small as possible.

Die Abstandshalterelemente werden darüber hinaus vorzugsweise so positioniert, dass sie beim fertig ausgebildeten Strukturbauteil an dessen Außenseite nicht ohne weiteres sichtbar sind, so dass sich dort keine oder keine wesentliche Beeinträchtigung der Optik ergibt.The spacer elements are moreover preferably positioned so that they are not readily visible on the outside of the finished structural component, so that there is no or no significant impairment of the optics.

In seiner Vormontageposition ist der Leichtbaukern allseitig beabstandet von den Innenwandungsflächen des Werkzeuges angeordnet. Dies bedeutet, dass zumindest Abschnitte der Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns von gegenüberliegenden Innenwandungsflächen des Werkzeuges beabstandet sind. Von der Erfindung umfasst sind insoweit Leichtbaukerne, die in ihrer Vormontageposition – bis auf die Abstandshalterelemente – vollständig beabstandet von den Innenwandungsflächen des Werkzeuges angeordnet sind.In its pre-assembly, the lightweight core is arranged on all sides spaced from the inner wall surfaces of the tool. This means that at least portions of the outer peripheral surface of the lightweight core are spaced from opposite inner wall surfaces of the tool. Insofar as the invention includes lightweight cores, which are arranged in its pre-assembly - apart from the spacer elements - completely spaced from the inner wall surfaces of the tool.

Von der Erfindung umfasst sind allerdings auch solche Ausführungsbeispiele, bei denen einige Abschnitte des Leichtbaukerns von der Innenwandungsfläche des Werkzeuges beabstandet angeordnet sind, aber andere Werkstoffbereiche oder andere Abschnitte der Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns die Innenwandungsflächen des Werkzeuges kontaktieren.Included in the invention, however, are those embodiments in which some portions of the lightweight core are spaced from the inner wall surface of the tool, but other material areas or other portions of the outer peripheral surface of the lightweight core contact the inner wall surfaces of the tool.

Gemäß der Erfindung ist des weiteren vorgesehen, dass eine flüssige, aushärtbare Schaummasse in das Werkzeug eingebracht wird. Diese Schaummasse umflutet dabei den Leichtbaukern allseitig.According to the invention, it is further provided that a liquid, curable foam mass is introduced into the tool. This foam mass floats the lightweight core on all sides.

Die flüssige, aushärtbare Schaummasse kann beispielsweise von einer Polyurethan-Vergussmasse bereit gestellt sein. Diese kann aus einem zwei, oder drei, oder mehr Komponenten aufweisenden Polyurethan-Gemisch bereit gestellt sein. Die Vergussmasse kann Verstärkungszusätze wie Glasmehl oder Glasfasern oder andere Verstärkungsfasern aufweisen. Insbesondere kommen hierfür auch Glasfasern, inbesondere LFI-Fasern, in Betracht.The liquid, curable foam material may be provided by a polyurethane potting compound, for example. This may be provided from a two, or three, or more components containing polyurethane mixture. The potting compound may comprise reinforcing additives such as glass powder or glass fibers or other reinforcing fibers. In particular, glass fibers, in particular LFI fibers, are also suitable for this purpose.

Die Einbringung der Schaummasse erfolgt entweder bei geöffnetem Werkzeug oder bei geschlossenem Werkzeug. Bei großvolumigen Strukturbauteilen ist denkbar, dass die Schaummasse unter Zuhilfenahme eines relativ zu dem Werkzeug verfahrbaren Verteilkopfes entlang der Innenwandungsfläche des Werkzeuges, oder entlang der Außenumfangsfläche des Leichtbaukerns verteilt wird. Hier kann insbesondere auf die bekannten LFI-Verfahren, die von der Anmelderin angewandt werden, zurück gegriffen werden.The foam mass is introduced either with the tool open or with the tool closed. In the case of large-volume structural components, it is conceivable for the foam mass to be distributed along the inner wall surface of the tool, or along the outer peripheral surface of the lightweight core, with the aid of a distribution head movable relative to the tool. Here, in particular, the known LFI methods, which are used by the applicant, are used.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Einbringen der flüssigen aushärtbaren Schaummasse bei geschlossenem Werkzeug. Hier wird die Schaummasse durch einen Einspritzkanal oder dergleichen in das bereits geschlossene Werkzeug eingebracht.In an alternative embodiment of the invention, the introduction of the liquid curable foam material takes place with the tool closed. Here, the foam material is introduced through an injection channel or the like in the already closed tool.

Entscheidend ist, dass die Schaummasse bei geschlossenem Werkzeug aufschäumen kann, und aushärten kann. Hierdurch wird erreicht, dass die Schaummasse den Leichtbaukern allseitig und insbesondere auch gleichmäßig oder im wesentlichen gleichmäßig umflutet. Die Schaummasse verteilt sich also während des Aufschäumvorganges gleichmäßig in dem zur Verfügung stehenden Zwischenraum oder Hohlraum, und umflutet auf diese Weise den Leichtbaukern im wesentlichen gleichmäßig.It is crucial that the foam mass can foam when the tool is closed and harden. This ensures that the foam mass floats the lightweight core on all sides and in particular evenly or substantially evenly. The foam mass is thus distributed evenly during the foaming process in the available space or cavity, and flooded in this way the lightweight core substantially uniformly.

Im Zuge des Aushärtenlassens der Schaummasse bildet die ausgehärtete Schaummasse eine Schale des Strukturbauteiles aus. Die ausgehärtete Schaummasse weist insbesondere eine höhere Shore-Härte auf, als die Shore-Härte des Leichtbaukerns.In the course of hardening of the foam mass, the hardened foam mass forms a shell of the structural component. In particular, the hardened foam compound has a higher Shore hardness than the Shore hardness of the lightweight core.

Das Werkzeug kann nachfolgend geöffnet werden, und das so gebildete Strukturbauteil aus dem Werkzeug entnommen werden. The tool can subsequently be opened, and the structural component thus formed can be removed from the tool.

Das erfindungsgemäß hergestellte Strukturbauteil weist eine harte Schale und einen weichen Kern auf. Es ist insbesondere sehr leicht ausgebildet, weist aber die für die gewünschten Anwendungen erforderliche Biegesteifigkeit auf.The structural component produced according to the invention has a hard shell and a soft core. In particular, it is very lightweight, but has the flexural rigidity required for the desired applications.

Das Strukturbauteil kann preiswert in hoher Qualität, insbesondere unter Gewährleistung einer hohen Oberflächenwertigkeit, hergestellt werden.The structural component can be produced inexpensively in high quality, in particular while ensuring high surface quality.

Die Oberfläche des Strukturbauteils, die von der ausgehärteten Schaummasse bereit gestellt ist, kann lackiert werden. Sie ist aber bereits so hochwertig ausgebildet, dass keine Lackierung erforderlich ist.The surface of the structural member provided by the cured foam mass may be painted. But it is already designed so high quality that no painting is required.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in dem Verfahren vor Schritt c) ein schlauchartiges Element, insbesondere gemeinsam mit dem Leichtbaukern, in das Werkzeug eingebracht. Das schlauchartige Element kann den Leichtbaukern vollständig oder teilweise durchgreifen oder durchstecken, oder den Leichtbaukern kontaktieren, oder alternativ auch beabstandet von dem Leichtbaukern angeordnet sein.According to an advantageous embodiment of the invention, a hose-like element, in particular together with the lightweight core, is introduced into the tool in the method before step c). The hose-like element can pass through or push through the lightweight core completely or partially, or contact the lightweight core, or alternatively also be arranged at a distance from the lightweight core.

Das schlauchartige Element kann bei dem fertig hergestellten Strukturbauteil beispielsweise eine Kabeldurchführung bereit stellen.The tubular element can provide, for example, a cable feedthrough in the finished structural component.

Das schlauchartige Element kann gemeinsam mit dem Leichtbaukern in das Werkzeug eingebracht werden, oder – gesondert von dem Leichtbaukern – in das Werkzeug eingebracht werden, bevor der Leichtbaukern eingebracht wird, oder nachdem der Leichtbaukern eingebracht worden ist.The tubular element can be introduced into the tool together with the lightweight core, or - be introduced into the tool - separately from the lightweight core - before the lightweight core is introduced, or after the lightweight core has been introduced.

Das schlauchartige Element kann beispielsweise von einem Kunststoffrohr und einem Kunststoffschlauch gebildet sein, wobei das Element eine ausreichende Festigkeit aufweist, derart, dass es dem beim Aufschäumen der aushärtbaren Schaummasse entstehenden Schaumdruck stand hält.The tubular element can be formed, for example, by a plastic tube and a plastic tube, wherein the element has a sufficient strength, such that it withstands the foaming pressure generated during the foaming of the curable foam mass.

Das schlauchartige Element weist wenigstens zwei Enden auf. Wenigstens ein Ende, vorzugsweise beide Enden, können mit einem Verschlusselement versehen sein, um zu verhindern, dass beim Aufschäumen der aushärtbaren Schaummasse diese in den Innenraum des schlauchartigen Elementes eintritt.The tubular element has at least two ends. At least one end, preferably both ends, can be provided with a closure element in order to prevent the curable foam compound from foaming into the interior of the tube-like element during foaming.

Alternativ kann das schlauchartige Element mit wenigstens einem Ende, oder mit beiden Enden, auch unmittelbar an die entsprechende Innenwandfläche des Werkzeuges heran positioniert werden, derart, dass aufgrund der Kontaktierung oder der geringen Beabstandung des Ende des Elementes zu der Innenwandungsfläche des Werkzeuges ein Eindringen von Schaummasse beim Aufschäumen in den Innenraum des schlauchartigen Elementes verhindert oder jedenfalls im wesentlichen verhindert wird, ohne, dass ein gesondertes Verschlusselement erforderlich ist.Alternatively, the hose-like element with at least one end, or both ends, can also be positioned directly against the corresponding inner wall surface of the tool such that due to the contacting or the small spacing of the end of the element to the inner wall surface of the tool, penetration of foam mass prevented during foaming in the interior of the tubular element or at least substantially prevented, without that a separate closure element is required.

Das schlauchartige Element kann vorteilhafterweise ebenfalls von der aushärtbaren Schaummasse mit umflutet werden, und ist im fertig gestellten Zustand des Strukturbauteils vorteilhafterweise allseitig von der Schaummasse umflutet.The tubular element can advantageously also be flooded with the curable foam mass, and in the finished state of the structural component, it is advantageously flooded on all sides by the foam mass.

Neben der Anordnung und Positionierung von schlauchartigen Elementen innerhalb des Werkzeuges vor dem Einbringen der flüssigen aushärtbaren Schaummasse in das Werkzeug können auch noch andere Einlegerelemente, wie beispielsweise metallische Winkelelemente oder andere Befestigungselemente mit in das Werkzeug eingelegt und von der aushärtbaren Schaummasse mit eingeschäumt werden.In addition to the arrangement and positioning of tubular elements within the tool prior to introducing the liquid curable foam material into the tool also other insert elements, such as metallic angle elements or other fasteners can be inserted into the tool and foamed by the curable foam material with.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Strukturbauteil nach Anspruch 3.The invention relates in a further aspect to a structural component according to claim 3.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auf einfache Weise herstellbares Strukturbauteil bereit zu stellen, welches gegenüber den bekannten Strukturbauteilen einfacher herstellbar ist.The object of the invention is to provide a structural component which can be produced in a simple manner, which is easier to produce than the known structural components.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 3.The invention solves this problem with the features of claim 3.

Gemäß der Erfindung weist das Strukturbauteil einen Leichtbaukern und eine Schale aus einer ausgehärteten Schaummasse auf, die den Leichtbaukern allseitig umgibt.According to the invention, the structural component to a lightweight core and a shell of a cured foam mass, which surrounds the lightweight core on all sides.

Bezüglich der besonderen technischen Eigenschaften des Leichtbaukerns und den technischen Eigenschaften der Schale bzw. der ausgehärteten oder auszuhärtenden Schaummasse, kann zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen werden auf die oben, zu einem Verfahren, vorgebrachten technischen Merkmale und Besonderheiten, sowie deren Vorteile.With regard to the special technical properties of the lightweight core and the technical properties of the shell or the cured or to be cured foam, reference may be made to avoid repetition on the above, to a process, put forward technical features and specifics, and their benefits.

Nachfolgend werden eine Vielzahl von Merkmalen von Unteransprüchen gesondert gewürdigt, wobei diese besonders hervorzuhebenden Merkmalsgruppen und deren Vorteile gleichermaßen bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wie auch bei dem erfindungsgemäßen Strukturbauteil Anwendung finden können, so dass zur Vermeidung weiterer Wiederholungen jeweils ein gemeinsamer Bezug auf beide Varianten der Erfindung erfolgt:
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein schlauchartiges Element vorgesehen, welches den Leichtbaukern zumindest teilweise durchgreift. Ein solches schlauchartiges Element kann beim fertigen Strukturbauteil beispielsweise eine Kabeldurchführung bereit stellen. Dadurch, dass das schlauchartige Element den Leichtbaukern zumindest teilweise durchgreift, kann dieses in einem erfindungsgemäßen Verfahren von der aushärtbaren Schaummasse mit umflutet werden. Das gefertigte Strukturbauteil kann insoweit eine durchgehende, einheitliche Oberfläche aufweisen, ohne dass die Oberfläche zur Bereitstellung eines Durchgangskanales, zum Beispiel für elektrische Leitungen, durchbohrt oder auf andere Weise verletzt werden muss.Hereinafter, a plurality of features of dependent claims will be appreciated separately, these feature groups to be highlighted and their advantages can be applied equally in a method according to the invention as well as in the structural component according to the invention, so that in each case a common reference to both variants of the invention takes place to avoid further repetitions :
According to an advantageous embodiment of the invention, a hose-like element is provided, which passes through the lightweight core at least partially. Such a hose-like element can provide, for example, a cable feedthrough in the finished structural component. Due to the fact that the hose-like element at least partially penetrates the lightweight core, it can be flooded with the hardenable foam mass in a method according to the invention. The manufactured structural component may have a continuous, uniform surface in this respect, without the surface having to be pierced or otherwise damaged in order to provide a through-channel, for example for electrical lines.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Leichtbaukern aus einer ausgehärteten Kern-Schaummasse, oder überwiegend aus einer solchen Masse. Der Leichtbaukern kann insbesondere eine Schaumdichte von weniger als 0,5 kg/dm aufweisen. Es besteht hierdurch die Möglichkeit, auch großvolumige Strukturbauteile mit nur geringem Gewicht bereit zu stellen. Die hohe gewünschte Biegesteifigkeit des Strukturbauteils wird durch die dünne Schale bereit gestellt.According to a further advantageous embodiment of the invention, the lightweight core of a cured core foam mass, or predominantly of such a mass. The lightweight core may in particular have a foam density of less than 0.5 kg / dm. This makes it possible to provide even large-volume structural components with only a small weight. The high desired bending stiffness of the structural component is provided by the thin shell.

Die Kern-Schaummasse kann ein Polyurethan-basiertes Material sein. Es können hierfür beispielsweise auch Kunststoffgranulate verarbeitet werden. Verstärkungszusätze sind in der Kern-Schaummasse nicht unbedingt erforderlich, können aber zusätzlich vorgesehen werden.The core foam mass may be a polyurethane based material. For example, plastic granules can also be processed for this purpose. Reinforcement additives are not essential in the core foam composition, but may be added.

Die Kern-Schaummasse kann in ausgehärtetem Zustand auch eine gewisse Weichheit aufweisen.The core foam mass may also have a certain softness in the cured state.

Die Kern-Schaummasse muss nur gerade so hart ausgebildet sein, dass sie dem Schaumdruck, der beim Ausschäumen der aushärtbaren Schaummasse, die die Schale bereit stellt, Stand hält.The core foam mass need only be made just so hard that it will withstand the foam pressure that is present during foaming of the curable foam mass that provides the shell.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Leichtbaukern Werkstoffbereiche auf, deren Wandstärke größer ist als 5 mm. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Leichtbaukern überwiegend Werkstoffbereiche aufweist, deren Wandstärke größer ist als 5 mm.According to a further advantageous embodiment of the invention, the lightweight core on material areas whose wall thickness is greater than 5 mm. In particular, it may be provided that the lightweight core has predominantly material regions whose wall thickness is greater than 5 mm.

Beispielsweise können Strukturbauteile gefertigt werden, die Leichtbaukerne verwenden, die Werkstoffbereiche mit einer Wandstärke von mehreren Zentimetern aufweisen. Hierzu gehören jedenfalls typische Anwendungsfälle der Erfindung, nämlich insoweit die Strukturbauteile als Trägerbauteil in Form von Haltegriffen, Leuchtenhalterungen, Fahrzeugspiegelhalterung oder dergleichen ausgebildet sind.For example, it is possible to produce structural components which use lightweight cores which have material regions with a wall thickness of several centimeters. In any case, this includes typical applications of the invention, namely insofar as the structural components are designed as a carrier component in the form of handles, lamp holders, vehicle mirror mount or the like.

Von der Erfindung umfasst sind insbesondere Strukturbauteile und auch Leichtbaukerne, die im wesentlichen lang gestreckt ausgebildet sind, das heißt, entlang einer Richtung wesentlich länger ausgebildet sind, als in einer Richtung quer dazu. Auch sind von der Erfindung insbesondere umfasst solche Strukturbauteile, die mehrere länglich ausgebildete Abschnitte aufweisen.In particular, structural components and also lightweight cores, which are formed essentially elongated, that is to say formed substantially longer along one direction than in a direction transverse thereto, are encompassed by the invention. Also included in the invention are in particular those structural components which have a plurality of elongated sections.

Im Stand der Technik war die Verwendung anderer Materialien und Bauweisen erforderlich, um Strukturbauteile mit derartig großen Wandstärken fertigen zu können. Beispielsweise wurden derartige Strukturbauteile des Standes Technik aus Metall, zum Beispiel aus Metallrohren, gefertigt, oder als Kunststoffspritzgussteile. Hier waren allerdings erhebliche Materialeinsätze erforderlich. Auch das Gewicht eines Strukturbauteiles des Standes der Technik aus Metall oder Kunststoffspritzguss ist im Vergleich zu einem erfindungsgemäß hergestellten Strukturbauteil sehr hoch.In the prior art, the use of other materials and designs was required to manufacture structural components with such large wall thicknesses. For example, such structural components of the prior art were made of metal, for example of metal pipes, or as plastic injection molded parts. Here, however, significant material inputs were required. The weight of a structural component of the prior art made of metal or plastic injection molding is very high compared to a structural component produced according to the invention.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die aushärtbare, die Schale bereit stellende, Schaummasse von einer Polyurethan-Vergussmasse bereit gestellt. Es kann sich hierbei insbesondere um eine wenigstens zwei Komponenten aufweisende Polyurethan-Vergussmasse handeln. Diese kann aromatisch oder alliphatisch ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the curable, providing the shell, foam mass is provided by a polyurethane potting compound. This may in particular be a polyurethane potting compound having at least two components. This may be aromatic or alliphatic.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die aushärtbare Schaummasse Verstärkungszusätze, wie Glasmehl oder Fasern, insbesondere Glasfasern, auf.According to a further advantageous embodiment of the invention, the curable foam composition reinforcing additives, such as glass powder or fibers, in particular glass fibers, on.

Hierdurch wird eine sehr hohe Biegesteifigkeit des Strukturbauteils erreicht.As a result, a very high flexural rigidity of the structural component is achieved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schale, die den Leichtbaukern umhüllt, im Verhältnis zur Wandstärke des Leichtbaukerns dünn, insbesondere sehr dünn, ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Schale überwiegend Werkstoffbereiche aufweist, deren Wandstärke kleiner ist als 5 mm, insbesondere kleiner als 4 mm.According to a further advantageous embodiment of the invention, the shell, which surrounds the lightweight core, in relation to the wall thickness of the lightweight core thin, in particular very thin, is formed. In particular, it is provided that the shell predominantly has material regions whose wall thickness is smaller than 5 mm, in particular smaller than 4 mm.

Dabei kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Schale überwiegend eine gleiche oder eine im wesentlichen gleiche Wandstärke aufweist. Insofern ist die die Schale bereit stellende Schicht, die den Leichtbaukern umhüllt, zumindest entlang wesentlicher Abschnitte des Strukturbauteils mit einer gleichen Wandstärke vorgesehen. Die Wandstärke kann allerdings auch an bestimmten Stellen oder Abschnitten oder Bereichen von der Norm-Wandstärke oder von einer Durchschnitts-Wandstärke abweichen. So können beispielsweise Werkstoffbereiche vorgesehen sein, die eine Verstärkung aufweisen, also eine Materialverdickung oder Materialverstärkung. Diese Verstärkungs-Werkstoffbereiche können zum Beispiel Befestigungsmittelaufnahmen, zum Beispiels Schraubaufnahmen, bereit stellen.In this case, it can be further advantageously provided that the shell predominantly has the same or a substantially equal wall thickness. In this respect, the shell providing the shell, which envelops the lightweight core, is provided at least along essential sections of the structural component with a same wall thickness. However, the wall thickness can also deviate from the standard wall thickness or from an average wall thickness in certain places or sections or areas. Thus, for example, material areas can be provided which provide a reinforcement have, so a material thickening or material reinforcement. These reinforcing material areas may provide, for example, fastener receptacles, for example screw receptacles.

Alternativ können hierdurch besondere Versteifungseigenschaften erreicht werden, beispielsweise, wenn sich derartig Verstärkungs-Werkstoffbereich als Versteifungsrippen durch das Werkstück vollständig hindurch erstrecken, also insbesondere von einer Seite des Strukturbauteils zur gegenüberliegenden Seite des Strukturbauteils.Alternatively, special stiffening properties can be achieved in this way, for example if such reinforcing material region extend completely through the workpiece as stiffening ribs, ie in particular from one side of the structural component to the opposite side of the structural component.

Es ist also von besonderem Vorteil, wenn die aushärtbare Schaummasse sich nach Art einer Versteifungsrippe von der einen Seite des Strukturbauteils zu dessen anderer Seite erstreckt. Hierfür können in dem Leichtbaukern Durchflutungskanäle oder Bohrungen vorgesehen sein, durch die die aushärtbare Schaummasse beim Aufschäumen hindurch treten kann.It is therefore of particular advantage if the curable foam mass extends in the manner of a stiffening rib from one side of the structural component to its other side. For this purpose, flow channels or holes can be provided in the lightweight core, through which the curable foam material can occur during foaming.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Strukturbauteil als Stützelement oder als Trägerbauteil ausgebildet. Insbesondere kann das Strukturbauteil als Trägerbauteil für einen Fahrzeugspiegel ausgebildet sein, oder als Trägerbauteil für eine Fahrzeugleuchte, oder als Trägerbauteil für ein Fahrzeugkennzeichen, oder als Haltegriff, insbesondere als Haltegriff für ein Fahrzeug. Insbesondere für Traktoren oder andere Nutzfahrzeuge oder andere landwirtschaftliche Fahrzeuge können derartige, als Trägerbauteile ausgebildete Strukturbauteile von Vorteil sein.According to an advantageous embodiment of the invention, the structural component is designed as a support element or as a carrier component. In particular, the structural component may be designed as a carrier component for a vehicle mirror, or as a carrier component for a vehicle lamp, or as a carrier component for a vehicle license plate, or as a handle, in particular as a handle for a vehicle. In particular for tractors or other commercial vehicles or other agricultural vehicles, such structural components formed as carrier components may be advantageous.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandstärke des Leichtbaukerns größer ist als die Wandstärke der Schale. Hierdurch besteht die Möglichkeit, ein Strukturbauteil mit großem Volumen und hoher Biegesteifigkeit bei leichtem Gewicht und bei nur geringem Materialeinsatz auf einfache Weise zu fertigen.According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the wall thickness of the lightweight core is greater than the wall thickness of the shell. This makes it possible to manufacture a structural component with high volume and high bending stiffness with light weight and with only a small amount of material in a simple way.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Ansprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren darstellten Ausführungsbeispiele.Further advantages of the invention will become apparent from the non-cited claims, as well as from the following description of the embodiments illustrated in FIGS.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 in einer schematischen teilgeschnitten Ansicht ein Werkzeug mit Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil in geöffnetem Zustand und mit einem in das Werkzeugunterteil eingesetzten, in Vormontageposition befindlichen Leichtbaukern, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 in a schematic partially sectioned view of a tool with upper part of the tool and lower part of the tool in the open state and with a lightweight core inserted in the lower part of the tool, in the preassembly position, for carrying out the method according to the invention,

2 den Leichtbaukern und das Werkzeug in einer Darstellung gemäß 1 bei geschlossenem Werkzeug, 2 the lightweight core and the tool in a representation according to 1 with the tool closed,

3 den Leichtbaukern und das Werkzeug in einer Darstellung gemäß 2 mit schematisch veranschaulichter Einbringung flüssiger, aushärtbarer Schaummasse, der sogenannten Vergussmasse, in einen Zwischenraum zwischen Leichtbaukern und Werkzeuginnenwandungsfläche, 3 the lightweight core and the tool in a representation according to 2 with schematically illustrated introduction of liquid, curable foam material, the so-called potting compound, into a space between the lightweight core and the tool inner wall surface,

4 den Leichtbaukern und Werkzeug in einem Zustand, in dem die aushärtbare Schaummasse aufgeschäumt ist, und den Leichtbaukern allseitig umflutet hat, 4 the lightweight core and tool in a state in which the curable foam material is foamed, and has flooded the lightweight core on all sides,

5 in einer schematischen Darstellung vergleichbar der Darstellung der 4 das geöffnete Werkzeug und das den Leichtbaukern und eine Schale umfassende fertig gestellte Strukturbauteil in einem aus dem Unterwerkzeug heraus genommenen Zustand, 5 in a schematic representation comparable to the representation of 4 the opened tool and the finished structural component comprising the lightweight core and a shell in a state taken out of the lower tool,

6 in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht das Strukturbauteil in einer Darstellung etwa entlang Schnittlinie VI-VI in 5, 6 in a schematic, partially sectional view of the structural component in a representation approximately along section line VI-VI in 5 .

7 in einer teilgeschnittenen schematischen Ansicht das Strukturbauteil der 5 etwa entlang Schnittlinie VII-VII in 5, 7 in a partially sectioned schematic view of the structural component of 5 approximately along section line VII-VII in 5 .

8 ein Werkzeug und einen geänderten Leichtbaukern zur Erörterung der Durchführung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils, bei dem ein schlauchartiges Element den Leichtbaukern durchsetzt, 8th a tool and a modified lightweight core for discussing the implementation of a further embodiment of a method according to the invention for producing a structural component according to the invention, in which a hose-like element passes through the lightweight core,

9 ein fertig gestelltes Strukturbauteil unter Verwendung eines Leichtbaukerns gemäß 8, 9 a finished structural component using a lightweight core according to 8th .

10 in einer Darstellung vergleichbar der 2 ein Werkzeug und einen geänderten Leichtbaukern zur Erörterung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens und eines weiteren erfindungsgemäßen Strukturbauteils unter Verwendung geändert ausgestalteter Abstandselemente, 10 in a representation comparable to 2 a tool and a modified lightweight core for discussing a further embodiment of a method according to the invention and of a further structural component according to the invention using modified spacers,

11 in einer schematischen Darstellung vergleichbar der Darstellung der 5 in teilgeschnittener, schematischer Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils, dessen Schale Verstärkungs-Werkstoffbereiche aufweist, die Schraubaufnahmen ausbilden, 11 in a schematic representation comparable to the representation of 5 in a partially sectioned, schematic view of a further embodiment of a structural component according to the invention, the shell of which has reinforcing material regions which form screw receptacles,

12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils in einer schematischen, perspektivischen Ansicht, 12 FIG. 2 a further exemplary embodiment of a structural component according to the invention in a schematic, perspective view, FIG.

13 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leichtbaukerns zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils, 13 a further embodiment of a lightweight core for use in a method according to the invention for manufacturing a structural component according to the invention,

14 ein erfindungsgemäßes Strukturbauteil unter Verwendung eines Leichtbaukerns gemäß 13 in einer schematischen, perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht, 14 a structural component according to the invention using a lightweight core according to 13 in a schematic, perspective, partially cutaway view,

15 ein fertig gestelltes Strukturbauteil gemäß 14 in Ansicht, und 15 a finished structural component according to 14 in view, and

16 das Strukturbauteil der 15 in einer teilgeschnittenen, etwa entlang einer Mittellängsebene aufgeschnittenen, schematischen Ansicht. 16 the structural component of 15 in a partially sectioned, approximately along a central longitudinal plane cut, schematic view.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils, welches in seiner Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnet ist, wird nachfolgend anhand der schematischen zeichnerischen Darstellungen erläutert. Der Figurenbeschreibung soll voraus geschickt werden, dass der Übersichtlichkeit halber gleiche oder miteinander vergleichbare Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet sind, auch, soweit unterschiedliche Ausführungsbeispiele betroffen sind.The inventive method for manufacturing a structural component according to the invention, which in its entirety in the figures with 10 is explained below with reference to the schematic drawings. The description of the figures shall be preceded by the fact that, for the sake of clarity, identical or comparable parts or elements are designated by the same reference numerals, partially with the addition of small letters, as far as different embodiments are concerned.

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils 10 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst anhand eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß den 1 bis 7 erläutert werden.The production of a structural component according to the invention 10 According to the inventive method is first based on a first embodiment according to the 1 to 7 be explained.

1 zeigt in einer teilgeschnittenen schematischen Darstellung zunächst ein Werkzeug 12, welches aus einem Werkzeugoberteil 13 und einem Werkzeugunterteil 14 besteht. Das Werkzeug 12 ist zweiteilig ausgebildet, und umfasst ein Werkzeugunterteil 14, welches im wesentlichen schalenförmig oder wannenförmig ausgebildet ist. Das Gehäuseoberteil 13 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren im wesentlichen plattenförmig ausgebildet. 1 shows in a partially sectioned schematic representation, first a tool 12 , which consists of a tool shell 13 and a tool lower part 14 consists. The tool 12 is formed in two parts, and includes a tool lower part 14 , which is formed substantially cup-shaped or trough-shaped. The upper housing part 13 is formed in the embodiment of the figures substantially plate-shaped.

Von der Erfindung umfasst sind allerdings weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Strukturbauteile, bei denen andere Werkzeugteil-Formen möglich sind. Die Innenkontur der Werkzeugteile, die durch die Werkzeuginnenwandungsflächen 17a 17b, 17c, 17d bereit gestellt wird, ist beliebig wählbar und an eine gewünschte dreidimensionale Hüllkontur eines zu fertigenden Strukturbauteils 10 anpassbar.However, the invention encompasses further embodiments of methods according to the invention for producing structural components according to the invention in which other tool part shapes are possible. The inner contour of the tool parts passing through the tool inner wall surfaces 17a 17b . 17c . 17d is provided is arbitrary and to a desired three-dimensional envelope contour of a structural component to be manufactured 10 customizable.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist das zu fertigende Strukturbauteil 10 gemäß den 1 bis 7 der Einfachheit halber als Quader angedeutet. Demzufolge ist auch der Innenraum 47 des Werkzeugunterteils 14 insgesamt im wesentlichen quaderförmig ausgebildet.In the embodiment, the structural component to be manufactured is 10 according to the 1 to 7 for the sake of simplicity, indicated as a cuboid. As a result, the interior is also 47 of the lower tool part 14 overall formed substantially cuboid.

Angemerkt sei an dieser Stelle auch, dass das in den 1 bis 7 dargestellte Werkzeug 12 zweiteilig ausgebildet ist. Zur Fertigung anders ausgebildeter und dimensionierter Strukturbauteile 10 kann auch ein Werkzeug mit mehr als zwei Teilen vorgesehen sein. Insbesondere können Schieber-Werkzeuge vorgesehen sein, die Hinterschneidungen ermöglichen.It should be noted at this point, that in the 1 to 7 illustrated tool 12 is formed in two parts. For the production of differently designed and dimensioned structural components 10 can also be provided a tool with more than two parts. In particular, slide tools may be provided which allow undercuts.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 wird in das geöffnete Werkzeug 12 zunächst ein Leichtbaukern 11 eingebracht. Dieser ist im wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist eine Außenumfangsfläche 28 auf, die eine Oberseite 29, eine Unterseite 30, eine Vorderseite 31 (vgl. 6), eine Rückseite 32, eine rechte Seite 33 und eine linke Seite 34 umfasst. Die Bezeichnungen oben, unten, rechts und links, vorne und hinten beziehen sich auf die Darstellung der 2.In the embodiment of the 1 gets into the open tool 12 initially a lightweight core 11 brought in. This is formed substantially cuboid and has an outer peripheral surface 28 on top of that 29 , a bottom 30 , a front side 31 (see. 6 ), a back 32 , a right side 33 and a left side 34 includes. The names above, below, right and left, front and back refer to the representation of 2 ,

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind in dem Leichtbaukern 11 Abstandshalterelemente 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g, 15h, 15i, 15j befestigt.In the embodiment of the 1 are in the lightweight core 11 Spacer elements 15a . 15b . 15c . 15d . 15e . 15f . 15g . 15h . 15i . 15j attached.

An der Oberseite 29 sind hierzu die Abstandshalterelemente 15a und 15b befestigt, an der Unterseite 30 sind die Abstandshalterelemente 15d und 15e befestigt, an der linken Seite 34 ist das Abstandshalterelement 15f, und an der rechten Seite 33 ist das Abstandshalterelement 15c befestigt.At the top 29 For this purpose, the spacer elements 15a and 15b attached, at the bottom 30 are the spacer elements 15d and 15e attached, on the left side 34 is the spacer element 15f , and on the right side 33 is the spacer element 15c attached.

Die Abstandshalterelemente 15a bis 15j können – wie bei dem Ausführungsbeispiel schematisch angedeutet – sämtlich identisch ausgebildet sein, oder aber, was bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 nicht dargestellt ist, auch unterschiedlich ausgebildet sein. Sie können unterschiedliche Längen, unterschiedliche Formen, unterschiedliche Dicken aufweisen und aus unterschiedlichen Materialien bestehen etc.The spacer elements 15a to 15j can - as schematically indicated in the embodiment - all be identical, or else, which in the embodiment of 1 to 7 not shown, also be designed differently. They can have different lengths, different shapes, different thicknesses and consist of different materials etc.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 sind die Abstandshalterelemente 15a bis 15j mit dem jeweils einen Ende an dem Leichtbaukern 11 festgelegt. Mit ihrem jeweils anderen, dem Leichtbaukern 11 abgewandten Ende, sind sie einer zugehörigen Innenwandungsfläche 17 des Werkzeugs 12 zugewandt.In the embodiment of the 1 to 7 are the spacer elements 15a to 15j with one end to the lightweight core 11 established. With their respective other, the lightweight core 11 opposite end, they are an associated inner wall surface 17 of the tool 12 facing.

So ist beispielsweise das Abstandshalterelement 15c der Werkzeuginnenwandungsfläche 17a (2) zugewandt, und sorgt bei in Vormontageposition befindlichem Leichtbaukern 11 gemäß 2 für eine Beabstandung der Seite 33 des Leichtbaukerns 11 von der Werkzeuginnenwandungsfläche 17a.For example, the spacer element 15c the tool inner wall surface 17a ( 2 ), and provides in located in pre-assembly lightweight core 11 according to 2 for a spacing of the page 33 of the lightweight core 11 from the tool inner wall surface 17a ,

Gleichermaßen sorgen die übrigen Abstandshalterelemente 15a bis 15j für eine entsprechende Beabstandung der Abschnitte der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11 von den zugehörigen Abschnitten der Werkzeuginnenwandungsfläche 17. Likewise, the other spacer elements provide 15a to 15j for a corresponding spacing of the sections of the outer circumferential surface 28 of the lightweight core 11 from the associated sections of the tool inner wall surface 17 ,

Wie sich aus Zusammenschau der 1 bis 7 ergibt, ist das in Vormontageposition 16 befindliche Leichtbaukern-Element unter Zuhilfenahme der Abstandselemente 15 allseitig beabstandet von der Werkzeuginnenwandfläche 17 angeordnet.How is the synopsis of the 1 to 7 results, this is in pre-assembly position 16 located lightweight core element with the aid of the spacer elements 15 spaced from the tool inner wall surface on all sides 17 arranged.

Gemäß der Erfindung wird nun eine Vergussmasse 18, die auch als aushärtbare Schaummasse bezeichnet ist, in den Innenraum 47 des Werkzeugs 12 eingebracht.According to the invention will now be a potting compound 18 , which is also referred to as a curable foam material, in the interior 47 of the tool 12 brought in.

Diese Einbringung kann entweder bei geöffnetem Werkzeug erfolgen. Alternativ kann die Einbringung bei geschlossenem Werkzeug durch einen angedeuteten Einspritzkanal 36 (3) erfolgen. 3 zeigt dieses Einbringen sehr schematisch und deutet Tropfen an. Tatsächlich wird bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens unter hohem Druck die aushärtbare Schaummasse 18 in flüssiger Form in den Zwischenraum 35 zwischen Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11 und Innenwandungsfläche 17 des Werkzeugs 12 hinein gepresst. Man spricht bei einem Verfahren zur Einbringung der Vergussmasse bei geschlossenem Werkzeug von dem RIM-Verfahren (reaction injection molding), welches an sich im Stand der Technik bekannt ist.This introduction can be done either with the tool open. Alternatively, the introduction with the tool closed by an indicated injection channel 36 ( 3 ) respectively. 3 shows this introduction very schematically and indicates drops. In fact, in one embodiment of the method according to the invention under high pressure, the curable foam composition 18 in liquid form in the space 35 between outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 and inner wall surface 17 of the tool 12 pressed into it. One speaks in a method for introducing the potting compound with the tool closed by the RIM process (reaction injection molding), which is known per se in the prior art.

Unabhängig davon, ob die Vergussmasse 18 bei geöffneter Werkzeugform oder bei geschlossener Werkzeugform eingebracht wird, kommt es jedenfalls darauf an, dass ein Aufschäumen der Vergussmasse und ein Aushärten der Schaummasse 18 bei geschlossenem Werkzeug 12 erfolgt. Spätestens im Zuge dieses Aufschäumvorganges der aushärtbaren Schaummasse 18, wird der Leichtbaukern 11 allseitig umflutet.Regardless of whether the potting compound 18 In any case, it is important that foaming of the potting compound and curing of the foam mass is applied when the mold is open or when the mold is closed 18 with the tool closed 12 he follows. At the latest in the course of this foaming process of the curable foam mass 18 , becomes the lightweight core 11 flooded on all sides.

Eine allseitige Umflutung bedeutet, dass zumindest Abschnitte der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11, die der Oberseite zugeordnet sind, Abschnitte der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11, die der Unterseite zugeordnet sind, Abschnitte der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11, die der Vorderseite zugeordnet sind, Abschnitte der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11, die der Hinterseite zugeordnet sind, und Abschnitte, die der rechten Seite bzw. der linken Seite zugeordnet sind, von der aushärtbaren Schaummasse 18 geflutet oder überdeckt werden. Auf diese Weise wird der Leichtbaukern 11 allseitig von der aushärtbaren Schaummasse eingefasst.An all-round flooding means that at least sections of the outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 , which are associated with the top, portions of the outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 , which are associated with the underside, portions of the outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 that are associated with the front, portions of the outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 associated with the rear and portions associated with the right side and the left side, respectively, of the curable foam material 18 flooded or covered. In this way, the lightweight core 11 Edged on all sides by the curable foam mass.

4 zeigt den Zustand, in dem die Schaummasse 18 aufgeschäumt ist, bzw. ausgehärtet ist. Der Leichtbaukern 11 ist allseitig von Vergussmasse 18 umgeben. Die ausgehärtete Vergussmasse stellt nun eine Schale 19 des so gebildeten Strukturbauteils bereit. 4 shows the state in which the foam mass 18 is foamed or cured. The lightweight core 11 is on all sides of potting compound 18 surround. The hardened potting compound is now a shell 19 of the structural component thus formed ready.

Das Werkzeug 12 kann nun geöffnet werden. Hierzu wird das Werkzeugoberteil 13 relativ von dem Werkzeugunterteil 14 weg bewegt. Das Strukturbauteil 10, umfassend eine dünne Schale 19 und einen demgegenüber dickeren Leichtbaukern 11, kann nun aus dem Werkzeug 12 entnommen werden.The tool 12 can now be opened. For this purpose, the tool shell 13 relatively from the tool base 14 moved away. The structural component 10 comprising a thin shell 19 and a thicker lightweight core, on the other hand 11 , can now from the tool 12 be removed.

Die Abstandshalterelemente 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g, 15h, 15i, 15j sind mit umflutet worden. Die Außenumfangsfläche 48 des Strukturbauteils 10 ist bis auf diejenigen Stellen, an denen die Abstandshalterelemente 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g, 15h, 15i, 15j positioniert sind, durchgehend glatt ausgebildet.The spacer elements 15a . 15b . 15c . 15d . 15e . 15f . 15g . 15h . 15i . 15j have been flooded. The outer peripheral surface 48 of the structural component 10 is down to those places where the spacer elements 15a . 15b . 15c . 15d . 15e . 15f . 15g . 15h . 15i . 15j are positioned, smooth throughout.

5 macht deutlich, dass die Wandstärke W2 der Schale 19 gegenüber der Wandstärke W1 des Leichtbaukerns 11 klein ist. Während die Wandstärke W2 kleiner ist als 5 mm, insbesondere kleiner ist als 4 mm, beispielsweise in einer Größenordnung zwischen 1 und 4 mm liegen kann, ist demgegenüber die Wandstärke W1 des Leichtbaukerns 11 erheblich größer und kann mehr als 5 mm betragen, vorzugsweise sogar mehrere Zentimeter. 5 makes it clear that the wall thickness W2 of the shell 19 opposite the wall thickness W1 of the lightweight core 11 is small. While the wall thickness W2 is less than 5 mm, in particular less than 4 mm, for example may be in the order of 1 to 4 mm, on the other hand, the wall thickness W1 of the lightweight core 11 considerably larger and can be more than 5 mm, preferably even several centimeters.

Das Strukturbauteil 10 ist vorteilhafterweise derartig konzipiert, dass die Wandstärke W2 der Schale 19 an unterschiedlichen Abschnitten der Außenumfangsfläche 48 des Strukturbauteils 10 im wesentlichen gleich gehalten ist. So ist gemäß 5 im Bereich des Werkstoffbereiches WSB1 die Wandstärke W2 genauso groß oder im wesentlichen genauso groß wie im Bereich des Werkstoffbereiches WSB2 und auch im Bereich des Werkstoffbereiches WSB3.The structural component 10 is advantageously designed such that the wall thickness W2 of the shell 19 at different portions of the outer peripheral surface 48 of the structural component 10 is kept substantially the same. So is according to 5 in the area of the material area WSB1, the wall thickness W2 is the same or substantially the same size as in the area of the material area WSB2 and also in the area of the material area WSB3.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass – wie das Ausführungsbeispiel der 11 zeigt – die Schale 19 aber auch Verstärkungs-Werkstoffbereiche 23 aufweisen kann. So ist ausweislich des Ausführungsbeispiels der 11 ein Verstärkungs-Werkstoffbereich 23 vorgesehen, der eine Wandstärke W3 aufweist, die erheblich größer ist, als die Wandstärke W2.At this point it should be noted that - as the embodiment of 11 shows - the shell 19 but also reinforcement material areas 23 can have. Thus, it is evident that the embodiment of 11 a reinforcing material area 23 provided, which has a wall thickness W3, which is considerably larger than the wall thickness W2.

Die Verstärkungs-Werkstoffbereiche 23 können der Ausbildung von Aufnahmen 24 für Befestigungsmittel dienen, und insbesondere Schraubbefestigungsaufnahmen bereit stellen. Auf diese Weise kann eine Befestigung des Strukturbauteils 10 an einem anderen Element, oder die Befestigung eines anderen Elementes an dem Strukturbauteil durch unmittelbares Eingreifen von Schrauben in die dort verstärkt ausgebildete Schale 19 erfolgen.The reinforcement material areas 23 can the training of shots 24 serve for fastening means, and in particular provide Schraubbefestigungsaufnahmen. In this way, an attachment of the structural component 10 on another element, or the attachment of another element to the structural component direct intervention of screws in the there reinforced trained shell 19 respectively.

Bei anderen Ausführungsbeispielen können Verstärkungs-Werkstoffbereiche 23 vorgesehen sein, die als Verstärkungsrippen 45a, 45b, 45c, 45d, 45e ausgebildet sind. Hierzu sei an dieser Stelle auf das Ausführungsbeispiel der 16 verwiesen, welches später noch detaillierter erläutert wird.In other embodiments, reinforcing material regions 23 be provided as reinforcing ribs 45a . 45b . 45c . 45d . 45e are formed. For this purpose should be at this point on the embodiment of 16 referenced, which will be explained later in more detail.

Entscheidend ist bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine allseitige Umflutung des Leichtbaukerns erreicht werden kann, und dass sich das Flut-Material gleichmäßig entlang der Oberfläche 28 des Leichtbaukerns 11 verteilt, und so die Möglichkeit geschaffen wird, entlang der gesamten Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11 eine im wesentlichen gleich dicke Schale 19 bereit zu stellen. Hiermit kann unter denkbar geringstem Materialeinsatz die erforderliche Biegesteifigkeit des Strukturbauteils 10 insgesamt erreicht werden.It is crucial in the various embodiments, that in the context of the inventive method, an all-round flooding of the lightweight core can be achieved, and that the flood material evenly along the surface 28 of the lightweight core 11 distributed, and so the possibility is created along the entire outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 a substantially equal thickness shell 19 to provide. Hereby, under the least possible use of material, the required flexural rigidity of the structural component 10 be achieved in total.

Die Zahl der Abstandshalterelemente ist in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beliebig zu wählen und an den erforderlichen Einsatzzweck anzupassen. Entscheidend ist, dass eine Vormontageposition 16 des Leichtbaukerns 11 innerhalb des Werkzeugs 12 auch gegen den Schaumdruck beibehalten werden kann.The number of spacer elements can be chosen arbitrarily in different embodiments and adapted to the required application. It is crucial that a pre-assembly position 16 of the lightweight core 11 within the tool 12 can be maintained against the foam pressure.

In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass auch mehrere Abstandshalterelemente mit einem gemeinsamen Bauteil gebildet sein können.It should also be mentioned in this connection that a plurality of spacer elements can also be formed with a common component.

10 zeigt Ausführungsbeispiele 39a und 39b von Abstandshalterelementen, die im wesentlichen nadelförmig ausgebildet sind. Dieses Ausführungsbeispiel soll veranschaulichen, dass die Abstandshalterelemente 15 auch in das Material des Leichtbaukerns 11 eindringen können, zum Beispiel nach Art von Nadeln oder Zahnstochern, und so auf einfache Weise an dem Leichtbaukern 11 fixiert sein können. 10 shows exemplary embodiments 39a and 39b spacer elements which are substantially needle-shaped. This embodiment is intended to illustrate that the spacer elements 15 also in the material of the lightweight core 11 can penetrate, for example, in the manner of needles or toothpicks, and so easily on the lightweight core 11 can be fixed.

10 zeigt des weiteren, lediglich angedeutet und beispielhaft, in schematischer Darstellung Abstandshalterelemente, die als Kegel 40a, 40b, 40c, 40d ausgebildet sind. Hierdurch soll veranschaulicht werden, dass durch eine derartig spitz zulaufende Form der Endabschnitt eines Abstandshalterelementes (zum Beispiel 40a), der dem Leichtbaukern 11 abgewandt ist, mit einem geringst möglichen Durchmesser ausgestaltet sein kann. Hierdurch kann die Außenumfangsfläche 48 des zu bildenden Strukturbauteils 10 mit einer nur minimalen Beeinträchtigung der Oberflächenstruktur oder des Oberflächendesigns beaufschlagt werden. 10 further shows, merely hinted and exemplified, in a schematic representation spacer elements that serve as a cone 40a . 40b . 40c . 40d are formed. This is to be illustrated that by such a tapered shape, the end portion of a spacer element (for example 40a ), the lightweight core 11 turned away, can be configured with a smallest possible diameter. As a result, the outer peripheral surface 48 of the structural component to be formed 10 be subjected to only a minimal impairment of the surface structure or the surface design.

Das Ausführungsbeispiel der 8 zeigt einen Leichtbaukern 11, der von einem schlauchartigen Element 20 durchsetzt oder durchgriffen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Schlauchelement 20 von dem gemäß 8 linken Ende des Leichtbaukerns 11 bis zu dessen rechten Ende. Das Schlauchelement 20 kann auf einfache Weise durch das relativ weich ausgebildete Schaummaterial des Leichtbaukerns 11 hindurch gesteckt werden, und auf diese Weise vor dem Einsetzen des Leichtbaukerns 11 in das Werkzeugunterteil 14 an dem Leichtbaukern 11 befestigt werden.The embodiment of 8th shows a lightweight core 11 that of a tubular element 20 interspersed or penetrated. In this embodiment, the hose member extends 20 from the according to 8th left end of the lightweight core 11 to its right end. The hose element 20 can in a simple way by the relatively soft foam material of the lightweight core 11 be inserted through, and in this way before the insertion of the lightweight core 11 into the tool lower part 14 on the lightweight core 11 be attached.

Das Schlauchelement 20 kann desweiteren so dimensioniert und positioniert werden, dass es mit seinem bezüglich 8 rechten Endbereich 38 unmittelbar an die zugehörige Wandungsfläche 17a in Kontakt gerät. Das bezüglich 8 nach rechts aus dem Leichtbaukern 11 hinaus vorstehende Stück des Schlauchelementes 20 kann insoweit die Funktion eines Abstandshalterelementes 15 übernehmen, und das bei dem Ausführungsbeispiel der 1 dort ganz rechts vorgesehene Abstandshalterelement 15c obsolet machen. Bei in Vormontageposition befindlichem Leichtbaukern 11 kontaktiert das Schlauchelement 20 mit seinem rechten Ende 38 insoweit unmittelbar das Werkzeug. Beim Einbringen und Aufschäumen der Schaummasse 18 kann durch diesen Kontakt verhindert werden, dass in den Innenraum des Schlauchelementes 20 Schaummasse 18 eindringt. Um ein solches Eindringen von Schaummasse zu verhindern, kann das Schlauchelement 20, wie am linken des Ende des Schlauchelementes 20 der 8 angedeutet, auch durch ein Verschlusselement 37 verschlossen sein. Hierdurch kann mit hoher Sicherheit ein Eindringen von Schaummasse 18 in den Innenraum des Schlauchelementes 20 verhindert werden. Das Verschlusselement 37 liegt ebenfalls an der entsprechenden Innenwandungsfläche 17c des Werkzeugunterteils 14 an.The hose element 20 can be further dimensioned and positioned so that it with respect 8th right end area 38 directly to the associated wall surface 17a in contact. The re 8th to the right from the lightweight core 11 In addition, protruding piece of the hose member 20 can in this respect the function of a spacer element 15 take over, and that in the embodiment of 1 there rightmost provided spacer element 15c make obsolete. When in pre-assembly position lightweight core 11 contacts the hose element 20 with his right end 38 insofar directly the tool. When introducing and foaming the foam mass 18 can be prevented by this contact that in the interior of the hose element 20 foam mass 18 penetrates. To prevent such penetration of foam mass, the hose element 20 as on the left of the end of the hose element 20 of the 8th indicated, also by a closure element 37 to be introverted. This can with high security penetration of foam 18 in the interior of the hose element 20 be prevented. The closure element 37 also lies on the corresponding inner wall surface 17c of the lower tool part 14 at.

In den Figuren nicht dargestellt ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leichtbaukerns 11 zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren und zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils, bei dem das Schlauchelement 20 über die Trennebene zwischen Werkzeug 12 und Werkzeuginnenraum 47 hinaus nach außen fortgesetzt ist, diese Trennebene durchstößt, und sich insoweit weiter nach außen erstreckt als bei dem Ausführungsbeispiel der 8 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die außen liegenden Endabschnitte des Schlauchelementes also durch entsprechende Öffnungen oder Kanäle in den Wandungsflächen 17 der Werkzeuges hindurch geführt sein.Not shown in the figures is another embodiment of a lightweight core 11 for use in a method according to the invention and for producing a structural component according to the invention, in which the hose element 20 over the parting line between tool 12 and tool room 47 out continues, this dividing plane pierces, and so far extends to the outside than in the embodiment of the 8th shown. In this embodiment, the outer end portions of the hose member so through corresponding openings or channels in the wall surfaces 17 be guided through the tool.

Das fertig gestellte Strukturbauteil 10 kann dann diese aus der Schale 19 heraus stehenden endseitigen Schlauchabschnitte aufweisen. Diese können entweder abgelenkt werden, auf die gewünschte Länge, oder können zur Anbindung bzw. Verbindung mit anderen Elementen verwendet werden.The finished structural component 10 then this can be taken out of the shell 19 have standing out end hose sections. These can either be deflected to the desired one Length, or can be used for connection or connection with other elements.

Das entsprechend gefertigte Strukturbauteil 10 zeigt 9. Der Leichtbaukern 11 ist gemeinsam mit dem Schlauchelement 20 unter Bildung einer Schale 19 allseitig umflutet worden.The correspondingly manufactured structural component 10 shows 9 , The lightweight core 11 is in common with the hose element 20 forming a shell 19 flooded on all sides.

Das Schlauchelement 20 kann nun eine Kabeldurchführung 21 bereit stellen, die bei einem fertig hergestellten Strukturbauteil dazu dienen kann, von einem Ende des Strukturbauteils hin zu einem anderen Ende des Strukturbauteils die Hindurchführung einer elektrischen Leitung zu ermöglichen. Alternativ können auch mechanische Befestigungselemente, wie Bowdenzüge oder Seilzüge, durch das Schlauchelement 20 hindurch geführt werden. Dabei ist insbesondere auch die Erzielung einer von einer Gerade abweichenden Leitungsführung durch das Strukturbauteil 10 hindurch möglich.The hose element 20 can now a cable entry 21 provide that can serve in a finished manufactured structural component to allow the passage of an electrical line from one end of the structural component to another end of the structural component. Alternatively, mechanical fasteners, such as Bowden cables or cables, through the hose member 20 be guided through. In this case, in particular, the achievement of a deviating from a straight line routing through the structural component 10 possible through.

Die eine hochwertige Oberfläche bereit stellende Außenumfangsfläche 48 des so gebildeten Strukturbauteils 10 muss – im Unterschied zu Verfahren des Standes der Technik, bei denen eine entsprechende Kabeldurchführung erforderlich oder gewünscht – nicht mehr bearbeitet oder verletzt werden. Das fertig gestellte Strukturbauteil 10 weist eine entsprechende Möglichkeit zur Hindurchführung eines Kabels oder eines anderen Elementes durch das Bauteil 10 hindurch bereits auf.The high-quality surface providing the outer peripheral surface 48 of the structural component thus formed 10 must - in contrast to methods of the prior art in which a corresponding cable gland required or desired - no longer be processed or violated. The finished structural component 10 has a corresponding possibility for the passage of a cable or other element through the component 10 already open.

Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nach Durchführung des Aufschäumvorganges und Entnahme des so gebildeten Strukturbauteils aus dem Werkzeug das Verschlusselement 37 entfernt wird. Hierdurch wird Zugang zum Innenraum des Schlauchelementes 20 bereit gestellt und es können elektrische Kabel zwecks Montage eingeführt werden. Alternativ können erforderlichenfalls Reste von Vergussmassen-Materialien, die im Bereich der Mündung 38 des Schlauchelementes 20 angeordnet sind, ohne weiteres durchbrochen oder entfernt werden.For this purpose, for example, be provided that after performing the foaming process and removal of the structural component thus formed from the tool, the closure element 37 Will get removed. This will provide access to the interior of the hose element 20 provided and it can be introduced electrical cables for the purpose of assembly. Alternatively, if necessary, residues of potting materials, in the region of the mouth 38 of the hose element 20 are arranged, readily broken or removed.

Lediglich zur Klarstellung sei bzgl. des Ausführungsbeispiels der 8 und 9 noch angemerkt, dass selbstverständlich beide Enden des Schlauchelements 20 mit einem Verschlusselement 37 ausgestattet sein können, oder alternativ auch beide Enden des Schlauchelementes 20 ohne ein solches Verschlusselement 37 ausgebildet sein können.Merely for the sake of clarification with respect to the embodiment of 8th and 9 still noted that, of course, both ends of the hose member 20 with a closure element 37 may be equipped, or alternatively both ends of the hose member 20 without such a closure element 37 can be trained.

Bezüglich der Ausführungsbeispiele der 1 bis 11 sei angemerkt, dass hier der Leichtbaukern 11 und das entsprechend geformte Strukturbauteil 10 der Einfachheit halber als Quader dargestellt ist. Statt dessen kann aber auch jede beliebige Freiformfläche erzeugt werden.With regard to the embodiments of the 1 to 11 It should be noted that here is the lightweight core 11 and the correspondingly shaped structural component 10 for the sake of simplicity is shown as a cuboid. Instead, however, any free-form surface can be generated.

Vorteilhaft wird für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Werkzeug 12 bereit gestellt, welches Innenwandungsflächen 17 aufweist, die von ihrer Kontur her an die Kontur des Leichtbaukernes 11 im wesentlichen angepasst sind. Die Kontur der Innenwandungsfläche 17 des Werkzeugs 12 folgt der Kontur der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukerns 11, welches sich in Vormontageposition 16 befindet, mit einem gewissen Abstand.Advantageous for the application of the method according to the invention is a tool 12 provided, which inner wall surfaces 17 has, the contour of her to the contour of the lightweight core 11 are substantially adapted. The contour of the inner wall surface 17 of the tool 12 follows the contour of the outer peripheral surface 28 of the lightweight core 11 , which is in pre-assembly position 16 is located, with a certain distance.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils 10, welches als Trägerbauteil 25 ausgebildet ist, ist in 12 dargestellt.Another embodiment of a structural component according to the invention 10 , which as carrier component 25 is trained in is 12 shown.

Das Trägerbauteil 25 der 12 ist eine Haltungseinrichtung für eine Leuchte eines Traktors. Das bezüglich 12 linke Ende dieses Trägerbauteils 25 stellt eine von links hinten zugängliche Aufnahme 26 oder Aufnahmekammer für eine Fahrzeugleuchte, und zwar sowohl eine Positionsleuchte, als auch eine Blinkerleuchte, bereit.The carrier component 25 of the 12 is a holding device for a light of a tractor. The re 12 left end of this support member 25 provides an accessible from the left rear recording 26 or receiving chamber for a vehicle lamp, both a position light, and a turn signal lamp ready.

Das bezüglich 12 rechte Ende des Strukturbauteils 10 stellt einen Befestigungsbereich 27 bereit. Hier sind zwei Schraubaufnahmen 24a, 24b vorgesehen, durch die hindurch eine Schraubbefestigung des Trägerbauteils 25 unmittelbar an der Karosserie des nicht dargestellten Traktors möglich ist.The re 12 right end of the structural component 10 represents a mounting area 27 ready. Here are two screw receptacles 24a . 24b provided, through which a Schraubbefestigung of the support member 25 is possible directly on the body of the tractor, not shown.

Das Strukturbauteil 10 gemäß 12 weist einen Leichtbaukern 11 auf, dessen Kontur lediglich schematisch dargestellt ist. Man erkennt ein längliches, gekrümmtes Element, welches an seinem bezüglich 12 dargestellten Ende zwei nach rechts vorstehende Spangen 49a, 49b aufweist.The structural component 10 according to 12 has a lightweight core 11 on, whose contour is shown only schematically. One recognizes an elongated, curved element, which at its respect 12 illustrated end two right-projecting clips 49a . 49b having.

Der Leichtbaukern 11 ist von einer in 12 nur schematisch angedeuteten, gestrichelten, umrandeten Schale 19 umgeben.The lightweight core 11 is from one in 12 only schematically indicated, dashed, rimmed shell 19 surround.

Der Leichtbaukern 11 wird bei dem Ausführungsbeispiel der 12 in Umfangsrichtung des Pfeiles P allseitig von der Schale 19 aus der ausgehärteten Schaummasse 18 umgeben.The lightweight core 11 is in the embodiment of the 12 in the circumferential direction of the arrow P on all sides of the shell 19 from the hardened foam mass 18 surround.

Auch die Spangenelemente 49a, 49b sind in Umfangsrichtung allseitig von der Schale 19 umgeben.Also the clasp elements 49a . 49b are in the circumferential direction on all sides of the shell 19 surround.

Die Leuchtenaufnahme 26 hingegen ist ausschließlich aus Vergussmasse 18 gefertigt. Wie 12 andeutet, endet der Leichtbaukern 11 etwa im Bereich eines bei Betrachtung der 12 nicht einsehbaren Grundes 50 der Leuchtenaufnahme 26.The light fixture 26 on the other hand, it is exclusively made of potting compound 18 manufactured. As 12 indicates, the lightweight core ends 11 about in the area of one when looking at the 12 unobservable reason 50 the lighting fixture 26 ,

Das Ausführungsbeispiels der 12 macht insoweit deutlich, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch solche Strukturbauteile 10 hergestellt werden können, bei denen Werkstoffbereiche der Vergussmasse 18 erheblich über Bereiche der Außenumfangsfläche 28 des Leichtbaukernes 11 hinaus vorstehen.The embodiment of the 12 makes it clear that with the method according to the invention, such structural components 10 can be produced in which material areas of the potting compound 18 considerably over areas of Outer circumferential surface 28 of the lightweight core 11 protrude out.

12 zeigt darüber hinaus auch angedeutet eine Mündung 51 eines Schlauchelementes 20, die im Bereich des Grundes 50 der Aufnahme 26 liegt. 12 moreover, it also indicates an estuary 51 a hose element 20 that are in the area of the ground 50 the recording 26 lies.

Auch an dem bezüglich 12 rechten Ende des Strukturbauteils 10 befindet sich ein Mündungsbereich 52 des Schlauchelementes 20. Durch diesen Schlauchkanal kann die in der Aufnahme 26 anzuordnende, in 12 nicht dargestellte Leuchte, elektrisch mittels den durch den Befestigungsbereich 27 hindurch geführten, nicht dargestellten elektrischen Leitungen, mit entsprechenden Anschlussleitungen, die im Bereich der Karosserie verlaufen, verbunden werden.Also on the respect 12 right end of the structural component 10 there is a mouth area 52 of the hose element 20 , Through this hose channel can in the recording 26 to be arranged, in 12 not shown, electrically by means of the attachment area 27 guided through, not shown electrical lines, with corresponding connection lines that run in the body, are connected.

Die 13 bis 16 zeigen schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strukturbauteils 10, das als im wesentlichen Y-förmiges Trägerbauteil 41 ausgebildet ist.The 13 to 16 finally show a further embodiment of a structural component 10 , which serves as a substantially Y-shaped support member 41 is trained.

13 zeigt demnach den Leichtbaukern 11 und 15 zeigt das fertig gestellte, eine Schale 19 aufweisende Strukturbauteil 10, jeweils in einer schematischen, perspektivischen Ansicht. 13 shows therefore the lightweight core 11 and 15 shows the finished, a bowl 19 having structural component 10 , in each case in a schematic, perspective view.

In 16 ist das fertige Strukturbauteil der 15 in einem aufgeschnittenen Zustand dar gestellt.In 16 is the finished structural component of the 15 presented in a cut state.

14 zeigt das fertig gestellte Strukturbauteil 10 in einer schematischen teilgeschnittenen Ansicht. 14 shows the completed structural component 10 in a schematic partially sectioned view.

Das Y-förmige Trägerbauteil 41 weist drei Befestigungsabschnitte auf, nämlich einen ersten Befestigungsabschnitt 42, einen zweiten Befestigungsabschnitt 43 und einen dritten Befestigungsabschnitt 44 (14).The Y-shaped support member 41 has three attachment portions, namely a first attachment portion 42 , a second attachment portion 43 and a third attachment portion 44 ( 14 ).

Ähnlich, wie bei dem Ausführungsbeispiel der 11 sind bei den Ausführungsbeispielen der 14 bis 16 Schraubaufnahmen 24a, 24b, 24c, 24d vorgesehen, die zur unmittelbaren Schraubbefestigung des Trägerbauteils 41 relativ zu einem nicht dargestellten Karosserieteil eines Traktors dienen.Similarly, as in the embodiment of 11 are in the embodiments of 14 to 16 screw receivers 24a . 24b . 24c . 24d provided for the direct screw fastening of the support member 41 serve relative to a body part, not shown, of a tractor.

Weiter lässt insbesondere 16 erkennen, dass die Schale 19 entlang ihrer überwiegenden Flächenabschnitte eine konstante Wandstärke aufweist. An einigen Stellen sind allerdings Verstärkungsrippen 45 vorgesehen, die das Bauteil 10 vollständig durchdringen und zur Erzielung einer noch höheren Biegesteifigkeit dienen.Further lets in particular 16 recognize that the shell 19 has a constant wall thickness along its predominant surface sections. In some places, however, are reinforcing ribs 45 provided that the component 10 completely penetrate and serve to achieve an even higher bending stiffness.

Wie insbesondere die 13 erkennen lässt, sind Durchflutungskanäle 46a, 46b, 46d, 46e, 46f in dem Leichtbaukern 11 vorgesehen, durch die hindurch die aushärtbare Schaummasse 18 beim Ausschäumen der Schaummasse durchdringen kann. Hierdurch können entsprechende Verstärkungsrippen 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, die in 16 sichtbar sind, erzielt werden.How the particular 13 recognize are flood channels 46a . 46b . 46d . 46e . 46f in the lightweight core 11 provided, through which the curable foam material 18 can penetrate when foaming the foam mass. As a result, corresponding reinforcing ribs 45a . 45b . 45c . 45d . 45e , in the 16 are visible, can be achieved.

Die Verstärkungsrippen erstrecken sich dabei von der ersten Seite (nämlich der bzgl. 16 oberen Seite) des Strukturbauteils 10 bis hin zu der gegenüber liegenden, unteren Seite des Strukturbauteils.The reinforcing ribs extend from the first side (namely the respect. 16 upper side) of the structural component 10 to the opposite, lower side of the structural component.

Ein wesentlicher Clou der Erfindung besteht insoweit darin, dass ein aus leichtem Schaum bestehender Leichtbaukern 11 von einer aus einem härteren Schaummaterial bestehenden dünnen Schalenschicht 19 umgeben ist. Durch die Verwendung von Abstandshalterelementen, die mit umschäumt werden, wird eine allseitige Umflutung des Leichtbaukerns 11 möglich.An essential feature of the invention is that it consists of a lightweight foam lightweight core 11 from a thin shell layer made of a harder foam material 19 is surrounded. By the use of spacer elements, which are foamed with, is an all-round flooding of the lightweight core 11 possible.

Die Abstandshalterelemente oder Einleger sind zwar mit ihrem der Außenumfangsfläche 48 des Strukturbauteils 10 zugewandten Ende sichtbar. Die damit einhergehenden Defekte oder Oberflächendefekte sind bei dem fertig hergestellten Strukturbauteil aber vorteilhaft derartig positionierbar, dass sie nicht sichtbar sind. Beispielsweise können die Abstandshalterelemente an den Bereichen des Leichtbaukerns vorgesehen werden, an denen die Oberfläche des Strukturbauteils im Benutzungszustand später von Benutzern gar nicht sichtbar oder einsehbar ist.The spacer elements or inserts are indeed with their outer peripheral surface 48 of the structural component 10 Visible end visible. However, the defects or surface defects associated therewith can advantageously be positioned in the finished structural component in such a way that they are not visible. For example, the spacer elements can be provided at the areas of the lightweight core at which the surface of the structural component in the state of use is later not visible or visible by users.

Um dem hohen entstehenden Einspritzdruck von bis zu 170 bar Stand zu halten, müssen besondere Angusspositionen, Angusslagen, und Angussvarianten gewählt werden. Vorteilhaft ist ein sogenannter Fächeranguss oder ein großer Anguss, um den Druck beim Einbringen der Schaummasse in das Werkzeug abzubauen. Beim Einbringen der Vergussmasse in das Werkzeug sollten sich die Vergussmasse und der dabei entstehende Aufschäumdruck so verteilen, dass das Bauteil seine Vormontageposition relativ zum Werkzeug beibehalten kann.In order to withstand the high injection pressure of up to 170 bar, special sprue positions, sprue layers and sprue variants must be selected. Advantageously, a so-called fan casting or a large sprue to reduce the pressure when introducing the foam material in the tool. When introducing the potting compound into the mold, the potting compound and the resulting foaming pressure should be distributed so that the component can maintain its pre-assembly relative to the tool.

Insbesondere das Ausführungsbeispiel der 12 zeigt, dass es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich ist, Strukturbauteile bereit zu stellen, bei denen die Schale nicht nur einen Leichtbaukern 11 umgibt, insbesondere allseitig umgibt, sondern auch einen Hohlraum umgibt, oder einen randseitig offenen Hohlraum umgibt. Die Zahl möglicher Anwendungsvarianten ist insoweit schier unbegrenzt.In particular, the embodiment of the 12 shows that it is also possible with the method according to the invention to provide structural components in which the shell not only a lightweight core 11 surrounds, in particular surrounds all sides, but also surrounds a cavity, or surrounds a cavity open at the edge. The number of possible application variants is virtually unlimited.

Die von der Schale 19 mit eingefassten Hohlräume (wie beispielsweise die Aufnahme 26 bei dem Ausführungsbeispiel der 12) können beispielsweise durch Kerneinleger, zum Beispiel aus Aluminium, erzielt werden, die in das Werkzeug mit eingelegt werden, und die nach dem Aushärtenlassen der Schaummasse und nach dem Entnehmen des Strukturbauteils aus dem Werkzeug ebenfalls entnommen werden, das heißt aus der so gebildeten Aufnahme 26 heraus gezogen werden können. Diese Einleger werden insoweit von dem Flutmaterial mit umflutet.The of the shell 19 with enclosed cavities (such as the recording 26 in the embodiment of the 12 ) can be achieved for example by core inserts, for example made of aluminum, which are inserted into the tool, and which are also removed after curing of the foam mass and after removal of the structural component from the tool, that is from the receptacle so formed 26 can be pulled out. These depositors are so far flooded with the flood material.

Claims

Method for producing a structural component ( 10 ), comprising the following steps: a) providing a lightweight core ( 11 ), b) positioning the lightweight core in an openable and closable tool ( 12 ) with the aid of spacer elements ( 15a . 15b . 15c . 15d . 15e . 15f . 15g . 15h . 15i . 15j ) in a pre-assembly position ( 16 ), in which the lightweight core is spaced on all sides by inner wall surfaces ( 17a . 17b . 17c ) of the tool is arranged, c) introducing a liquid, curable foam mass ( 18 ) in the tool, wherein the foam mass flooded the lightweight core on all sides, d) allowing the foam mass to cure when the tool is closed to form a shell ( 19 ) of the structural component, e) opening the tool and removing the structural component thus formed ( 10 ) from the tool.

A method according to claim 1, characterized in that before step c) a hose-like element ( 20 ), in particular together with the lightweight core, is introduced into the tool.

Structural component ( 10 ), in particular produced by a method according to claim 1 or claim 2, comprising a lightweight core ( 11 ) and a bowl ( 19 ) from a cured foam mass ( 18 ), which surrounds the lightweight core on all sides.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that a hose-like element ( 20 ) passes through the lightweight core at least partially.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular element ( 20 ) a cable feedthrough ( 21 ).

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the lightweight core ( 11 ) from a cured core foam mass ( 22 ) or consists predominantly of a cured core foam mass.

Process or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the core foam mass ( 22 ) Has plastic granule ingredients.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the lightweight core has a foam density of less than 0.5 kg / dm ³ .

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the lightweight core has material regions, in particular predominantly comprises material regions whose wall thickness (W1) is greater than 5 mm.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the hardenable, the shell ( 19 ) providing foam mass ( 18 ) is provided by an aromatic or all-aliphatic, 2-component or 3-component polyurethane potting compound.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the potting compound reinforcing additives, such as glass powder or fibers, in particular glass fibers having.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the shell enclosing the lightweight core ( 19 ) predominantly material areas (WSB1, WSB2, WSB3), whose wall thickness (W2) is smaller than 5 mm.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the shell ( 19 ) predominantly has an identical or a substantially equal wall thickness (W2).

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the lightweight core ( 11 ) enveloping shell ( 19 ) at least one reinforcing material region ( 23 ), whose wall thickness (W3) is greater than 5 mm.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing material region ( 23 ) a screw receptacle ( 24 ).

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the structural component ( 10 ) as a support element or carrier component ( 25 . 41 ), in particular as a carrier component for a vehicle mirror or as a carrier component for a vehicle lamp or as Carrier component for a vehicle license plate or as a handle, is formed.

Method or structural component according to one of the preceding claims, characterized in that the wall thickness (W1) of the lightweight core ( 11 ) is greater than the wall thickness (W2) of the shell ( 19 ).

Structural component ( 10 ), characterized in that it has been produced by a method according to one of the preceding claims.