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Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein Lenkerelement, wie beispielsweise eine Fahrwerksstrebe mit einem oder mehreren Lager- bzw. Gelenkelementen oder ein Elastomerlager und findet insbesondere in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges Anwendung. Fahrwerklenker, beispielsweise Querlenker, Stabilisatorlenker oder ähnliche Fahrwerkstreben für ein Kraftfahrzeug weisen einen Grundkörper (Lenkerarme, Anbindung Gelenkstellen) und zumindest zwei Lager- bzw. Gelenkstellen zur Anbindung an die Karosserie, das Fahrgestell oder an ein weiteres Fahrzeugteil (Federbein, Radaufhängung usw.) des Kraftfahrzeuges auf und werden in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Da derartige Bauteile in der Regel in großen Stückzahlen hergestellt werden, ist eine effiziente Fertigung von großer Bedeutung. Zudem unterliegen Querlenker hohen dynamischen Beanspruchungen, woraus entsprechend hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften resultieren. Weiterhin ist es im Sinne des Leichtbaus erwünscht, dass diese ein geringes Gewicht aufweisen. Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Konstruktionen bekannt, mit denen versucht wurde, dem oben beschriebenen Anforderungsprofil gerecht zu werden. Weiterhin werden in derartigen Fahrwerkskomponenten auch sogenannte Gummi-Metall-Lager eingesetzt, die eine Innenhülse, ein die Innenhülse umringendes elastisches Material (Elastomer) und eine Außenhülse aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff aufweisen. Die Innenhülse, der Elastomerkörper und die Außenhülse werden miteinander verpresst oder das Elastomer in bzw. auf die Lagerhülsen vulkanisiert. Bei hohen Belastungen besteht die Gefahr, dass sich diese Verbindung löst. Wird das Gummimetalllager in ein Bauteil eingesetzt, besteht ebenfalls die Gefahr, dass die Verbindung zwischen Außenhülse und Bauteil bei hoher Beanspruchung beschädigt wird oder dass sich die Verbindung löst.
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Aus der Druckschrift
DE 40 215 47 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Herstellen von faserverstärkten Bauteilen wie Turbinenantriebswellen bekannt, bei dem ein Trägerkörper mit mindestens einer mit einem Matrixmaterial beschichteten Faser umgeben wird, der mit der Faser versehene Trägerkörper von einer Kapsel umgeben wird und die Kapsel evakuiert und danach erhitzt sowie allseitig einem hohen Druck ausgesetzt wird. Nach einer ersten Variante dieser Lösung wird der Trägerkörper mit mindestens einem Endlos-Faserband umwickelt. Das Endlos-Faserband besteht aus mehreren Endlos-Fasern, die nebeneinander liegend im Wesentlichen in mindestens einer Ebene angeordnet und in Matrixmaterial eingebettet sind. Der Querschnitt des Faserbandes ist im Wesentlichen rechteckförmig. Statt einlagiger Faserbänder können auch mehrlagige Bänder verwendet werden, bei denen die Einzelfasern in mehreren Ebenen nebeneinander liegend angeordnet sind. Auf die Faserbandschicht wird dann noch Matrixmaterial aufgebracht, um bei der späteren, nach dem heißisostatischen Pressen erfolgenden Nachbearbeitung des Bauteils eine nicht von Fasern durchsetzte und damit bearbeitbare Außenschicht zu erhalten. Soll der Trägerkörper von mehreren Faserband-Schichten umgeben bzw. umschlossen werden, ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, beim Umwickeln des Trägers die Faserbänder jeweils zweier aufeinanderfolgender Schichten gegeneinander versetzt anzuordnen. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig.
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In
WO2006/119101 A1 wird ein Fahrwerk für schwere Nutzfahrzeuge beschrieben, welches einen Träger aus Verbundmaterial aufweist, der mit einer Achse gekoppelt ist. Die Fertigung komplett aus Verbundmaterial ist jedoch relativ aufwendig.
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Ein Vierpunktlenker für die Achsaufhängung einer Starrachse, insbesondere eines Nutzfahrzeuges mit vier Lageraufnahmen, wobei zwei Lageraufnahmen an der Fahrzeugachse und zwei Lageraufnahmen am Fahrzeugrahmen anlenkbar sind, ist aus der Druckschrift
DE 10 2011 079 654 A1 bekannt. Dabei umfasst der Vierpunktlenker einen einstückigen Lenkerkörper der dem durch die Lageraufnahmen gebildeten Trapez einbeschrieben ist. Der Vierpunktlenker zeichnet sich dadurch aus, dass der Lenkerkörper aus einer Faserverbundanordnung gebildet ist. Dabei umfasst die Faserverbundanordnung zumindest eine Longitudinalfaseranordnung. Die Longitudinalfaseranordnung schließt die Lageraufnahme zumindest entlang deren halben Umfangs ein und verläuft zugleich entlang zumindest Teilen des Lenkerkörpers. Zur Anlenkung des Vierpunktlenkers werden Gummilager verwendet. Dabei werden kreuzweise am Lenkerkörper angeordnete bzw. den Lenkerkörper bildende Longitudinalfaseranordnungen, beispielsweise Unidirektional-Bänder aus einem Faserverbundwerkstoff, die jeweils zwei diagonal gegenüberliegend angeordnete Lageraufnahmenpaare miteinander und gleichzeitig mit dem Lenkerkörper verbunden. Dafür werden durch eine Wickeltechnik unidirektionale Faserbänder bzw. Prepreg-Lagen (mit Matrixwerkstoff vorimprägnierte Gewebe- bzw. Faseranordnungen) kreuzweise über einen Kern und/oder über die in einer Wickelvorrichtung entsprechend fixierten Lageraufnahmen gewickelt. Alternativ kann eine einzige Longitudinalfaseranordnung allen vier Lageraufnahmen des Vierpunktlenkers zugeordnet sein und diese durch Wickeltechnik hergestellt werden. Nachteilig ist, dass eine ungenügend innige Verbindung zwischen den Gummilagen und dem Bändern realisiert wird und dass die Herstellung insgesamt sehr aufwendig und kostenintensiv ist.
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Aus der Druckschrift
DE 698 36 028 T2 ist ein zusammengesetztes Verbindungsglied in der Art eines Lenkerarms bekannt, der zwei endseitige Gelenkaufnahmen mit Gummimetallhülsen aufweist, zwischen denen ein Rohr aus Glasfasern als Strebenkörper sitzt. Die Gelankaufnahmen und das Rohr werden durch Umwickeln mit Fasersträngen oder Faserbändern miteinander verbunden und dadurch das Verbindungsglied hergestellt. Als Fasern werden Glasfasern, Kohlefasern (Graphit), Polymerfasern (Aramid) oder kombinierte Fasern eingesetzt. Auch diese Herstellung ist relativ aufwendig und kostenintensiv.
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In der Druckschrift
DE 10 2007 041 324 A1 werden Gummimetalllager beschrieben, die zur Ankopplung eines radführenden Lenkers eingesetzt werden. Das Lager umfasst eine Außenhülse, einen Innenkörper sowie einen diese elastisch verbindenden Elastomerkörper. Dabei dienen die Außenhülse
2 und der Innenkörper
3 je nach Einbausituation zur Befestigung am Fahrzeugaufbau, einem Hilfsrahmen desselben, an einem Radträger oder an einem radführenden Lenker. Die Außenhülse ist als dünnwandiges Blechelement oder aus Kunststoff ausgebildet und wird in eine korrespondierende Öffnung eingepresst. Der Elastomerkörper
4 ist mit seinem Innenumfang an den Außenumfang des Innenkörpers anvulkanisiert und wird von der Außenhülse radial umschlossen. Bei einer ungenügenden Verbindung zwischen Außenhülse und Elastomerkörper besteht die Gefahr, dass sich diese bei hoher Beanspruchung löst.
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Die
DE 10 2011 007 390 A1 beschreibt ein Fahrwerkbauteil mit wenigstens zwei Anbindungsstellen und einem sich zwischen den Anbindungsstellen erstreckenden und diese starr miteinander verbindenden Strukturteil. Durch die lose Verbindung der zwei Einzelteile durch ein Verbindungselement ist die Gesamtstruktur äußerst instabil.
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Es ist weiterhin bekannt, den Grundkörper zwischen Gelenkpunkten eines Fahrwerkteiles einfach und kostengünstig durch Spritzgießen herzustellen, wobei der Nachteil zu verzeichnen ist, dass im Bereich der Bindenaht des Kunststoffes eine geringe Bindung der zusammen geflossenen Kunststofffronten zu verzeichnen ist und es in diesem Bereich zu einem Versagen des Bauteils kommen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil, insbesondere ein Fahrwerkbauteil wie eine Fahrwerkstrebe oder ein Elastomerlager mit Innenhülse, Elastomerkörper und Außenhülse, zum Einsatz in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges zu entwickeln, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist und den hohen Beanspruchungen standhält.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Das Bauteil, welches insbesondere in der Art einer Fahrwerkstrebe oder eines Fahrwerklenkers oder in Form eines Elastomerlagers mit Innenhülse, Elastomerkörper und Außenhülse ausgebildet ist und in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, weist erfindungsgemäß Faserband auf, wobei bei einem Grundkörper des Fahrwerkbauteils (z.B. Fahrwerkstrebe oder Lenker) aus spritzgegossenem Kunststoff mit einer Bindenaht Faserband im Bereich der Bindenaht angeordnet ist und/oder bei einem Elastomerlager die Außenhülse und/oder die Innenhülse aus Faserband besteht oder Faserband aufweist und durch vulkanisieren integral/stoffschlüssig bzw. formschlüssig mit dem Elastomerkörper verbunden ist.
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Durch die Verwendung von Faserband im Bereich der Bindenaht eines spritzgegossenen Bauteils kann die Festigkeit auf ein Vielfaches gesteigert werden. In Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass die Festigkeit bei Zugbelastung auf ein Vielfaches und bei einigen Anwendungen auf ca. das 1000 fache gegenüber einem Bauteil ohne Faserband gesteigert werden konnte und dass das Bauteil außerhalb des Faserbandes reißt.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, andere durch Spritzgießen hergestellte Bauteile im Bereich der Bindenaht mit Faserband zu verstärken, wie beispielsweise stabförmige Teile, Profilteile, Hülsen, Behälter usw., wenn diese erhöhten Anforderungen Stand halten müssen und im Bereich der Bindenaht die Gefahr besteht, dass das Bauteil in diesem Bereich der Bindenaht bei erhöhter Beanspruchung bricht bzw. reißt.
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Das den Bereich des Bauteils im Bereich der Bindenaht verstärkende Faserband kann streifenförmig oder in der Art eines Hohlprofiles ausgebildet sein und beispielsweise aus einem Halbzeug in Form von streifenförmigem Faserband oder aus rohrförmigem Halbzeug aus gewickeltem Faserband gebildet/zugeschnitten werden. Der Querschnitt des rohrförmigen Halbzeuges aus gewickeltem Faserband kann der Form des Querschnitts des Bauteils angepasst sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Faserband über seine gesamte Länge und/oder den gesamten Umfang des Fahrwerkbauteils in das Fahrwerkbauteil eingebettet. Bevorzugt ist das Faserband dabei nicht vollständig eingebettet, sondern fluchtet an seiner Oberseite mit der angrenzenden Außenfläche des Fahrwerkbauteils.
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Vorzugsweise wird das Faserband aus Faserverbundmaterial mit Endlosfasern und einer Polymermatrix gebildet, wobei die Fasern des Faserbandes im Wesentlichen senkrecht oder in einem anderen Winkel über die Bindenahtebene und diese überlappend/übergreifend in den Grundkörper durch einen Spritzgießprozesses eingebettet sind.
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Vorteilhaft ist es, wenn streifenförmiges Faserband auf mehreren Seiten, beispielsweise an zwei sich gegenüberliegenden Seiten oder auch an allen Seiten bzw. ein den Bereich der Bindenaht umringendes Faserband, bevorzugt aus einem rohrförmigem gewickelten Halbzeug im Bereich der Bindenaht vorgesehen wird.
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Wird beispielsweise die Außenhülse und/oder die Innenhülse eines Elastomerlagers aus Faserband gebildet, wird insbesondere als Ausgangsbasis ein aus Faserband gewickelten rohrförmigen Halbzeug verwendet, welches auf Länge geschnitten wird.
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Vorteilhafter Weise kann die aus Faserband gewickelte Außenhülse und/oder die Innenhülse des Elastomerlagers ein oder mehrere Schlitze am Außen- und/oder am Innenumfang aufweisen, die parallel und/oder in einem Winkel zu einer Längsachse des Elastomerlagers verlaufen. Beim Vulkanisierprozess kann das Gummimaterial in die Schlitze der Außenhülse eingreifen, wodurch ein inniger gegen Verdrehen gesicherter Verbund zwischen Gummi und Außenhülse erzeugt wird.
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Wird das Elastomerlager in ein Fahrwerkteil beispielsweise durch Spritzgießen eingebunden, wird ebenfalls zwischen dem spritzgegossenen Kunststoff und der Außenhülse ein stoffschlüssiger Verbund erzeugt und durch das Replastizitieren der Außenhülse über den Temperatureintrag eine bessere Haftung im Fahrwerksteil gewährleistet. Durch die Schlitze in der Außenhülse wird ein Spannungsabbau nach dem Einvulkanisieren realisiert, und es wird ein Vorspannen bzw. Kalibrieren des Gummilagers beim Einpressen oder Umspritzen im Werkzeug, entweder durch den Forminnendruck in der Kavität oder durch das Zufahren des Werkzeugs, ermöglicht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen spritzgegossenen Lenkerarm (Fahrwerkbauteil) mit zwei Lagerstellen und einer diese verbindenden Strebe, in deren Bindenahtbereich vier um jeweils 90° versetzte Faserbänder eingespritzt sind,
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2 die Draufsicht gemäß 1,
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3 den Querschnitt A-A gemäß 2,
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4 eine dreidimensionale Darstellung eines spritzgegossenen Lenkerarms, bei dem im Bindenahtbereich ein Hohlprofil aus Faserband angeordnet ist,
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5 die Draufsicht gemäß 7,
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6 den Querschnitt gemäß 8.
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7 ein Gummilager mit einer Außenhülse aus gewickeltem Faserband, die am Außenumfang Längsschlitze aufweist,
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8 ein Gummilager mit einer Außenhülse aus gewickeltem Faserband ohne Längsschlitze,
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9 ein Lagerauge eines Fahrwerkteils, welches ein in Kunststoff eingespritztes Gummilager aufweist in dessen Bereich die Bindenaht des Kunststoff liegt, wobei in dem Bereich der Bindenaht diese überlappend Faserbänder angeordnet sind.
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1 zeigt eine Fahrwerkstrebe in Form eines spritzgegossenen Lenkerarms 1 mit zwei Lagerstellen 2, 3 und einer diese verbindenden Strebe 4, in deren Bereich der Bindenaht 5 vier um jeweils 90° versetzte Faserbänder 6 aus streifenförmigem Faserbandmaterial eingespritzt sind, wobei die Faserbänder Endlosfasern aufweisen. Der Bereich der Bindenaht 5 liegt hier in etwa in der Mitte der Längserstreckung der Strebe 4. Die Bindenaht 5 überlappend werden die Faserbänder 6 in einen Einbettbereich 16 eingespritzt bzw. umspritzt und dazu entsprechend in dem nicht dargestellten Werkzeug positioniert.
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Aus 2 ist entnehmbar, dass die Faserbänder 6 senkrecht über die Bindenaht 5 in die sich zwischen den Lagerstellen 2, 3 erstreckende Strebe 4 des Lenkerarms 1 eingebettet sind, so dass die hier nicht ersichtlichen Fasern der Faserbänder, die aus Endlosfadern gebildet werden, in Richtung zur Längserstreckung der Strebe 4 ausgerichtet sind.
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In 3 sind der Querschnitt A-A gemäß 2 und die Einzelheit B aus dem Schnitt A-A dargestellt. Daraus ist nochmals ersichtlich, dass die hier streifenförmigen Faserbänder 6 an den vier Seitenbereichen der aus Kunststoff 15 bestehenden Strebe 4 eingebettet sind und die Fasern 6.1 im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung der Strebe 4 verlaufen. Jeweils zwei Faserbänder 6 sind an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Strebe 4 vorgesehen. Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispieles kann sich auch eine andere Anzahl von Faserbändern 6 über den Bereich der Bindenaht 5 erstrecken. An die Strebe 4 schließt sich beidseitig eine Lagerstelle an, wobei hier die eine Lagerstelle 2 ersichtlich ist. Die hier streifenförmigen Faserbänder werden bevorzugt aus bandförmigem handelsüblichem Faserverbundmaterial zugeschnitten, in das Spritzgießwerkzeug im Bereich der entstehenden Bindenaht eingelegt und anschließend das Bauteil durch einen Spritzgießprozess erzeugt, wobei die Faserbänder im Bereich der entstandenen Bindenaht mit in das Bauteil eingespritzt werden und dieses dadurch verstärken. Eine weitere Variante eines Lenkerarms 1 ist in den 4 bis 6 dargestellt. Dieser besitzt ebenfalls zwei Lagerstellen 2, 3 zwischen denen sich eine Strebe 4 erstreckt. Die Strebe weist im Bereich der gestrichelt angedeuteten Bindenaht 5 Faserband 6 auf, welches in der Art von aus einem aus Faserband 6 gewickelten Hohlprofil 6.2 ausgebildet ist und entsprechend des Querschnitts der Strebe 4 (in deren mittleren Bereich) einen viereckigen (hier quadratischen) Querschnitt aufweist. Das rohrförmige Halbzeug aus gewickeltem Faserband wird dazu auf die benötigte Länge geschnitten und in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Erfolgt der Spritzgießprozess mit zwei werkzeugseitigen Einspritzöffnungen, die jeweils im Bereich einer Lagerstelle 4 vorgesehen sind, treffen die Fließfronten in etwa in der Mitte der Längserstreckung der Strebe 4 aufeinander, wodurch sich die Bindenaht 5 ausbildet. Dabei wird das aus Faserband 6 gewickelte Hohlprofil 6.2 den Bereich der Bindenaht übergreifend in die Strebe 4 eingebettet und verstärkt somit den Bereich der Bindenaht.
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Der Querschnitt der Strebe besteht in der Mitte im Bereich des Hohlprofils 6.2 aus Vollmaterial, beidseitig an das Vollmaterial schließt sich ein Querschnitt in Form eines H-Profiles an, der sich bis zu den Lagerstellen 2, 3 erstreckt.
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Das Hohlprofil 6.2 kann auch einen anderen Querschnitt (rund, oval usw.) aufweisen, der die Form des Querschnitts der Strebe 4 im Bereich der Bindenaht 5 vorgibt.
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Ein Fahrwerksbauteil in der Art des vorgenannt beschriebenen Lenkerarms weist eine wesentlich höhere Belastbarkeit auf als ein spritzgegossenes Bauteil/Lenkerarm ohne im Bereich der Bindenaht angeordnete Faserbänder.
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7 zeigt ein Gummilager 10 mit einer Außenhülse 11 aus gewickeltem Faserband 6, die am Außenumfang zwei um 180° versetzte Längsschlitze 12 aufweist und 8 eine Variante des Gummilagers 10 ohne Längsschlitze. Die Längsschlitze 12 verlaufen hier parallel zur Längsachse A des Gummilagers 10. In der Außenhülse 11 sitzt bei beiden Varianten ein Gummikörper 13. Insbesondere bei Verwendung einer Außenhülse 11 aus thermoplastischem Material mit Endlosfasern (gewickelte Faserbänder 6) wird beim Umspritzen des Gummilagers 10, wenn dieses in ein Fahrwerkbauteil als Einlegeteil eingespritzt wird, und somit beim Umspritzen der Außenhülse 11, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kunststoffschmelze und dem Lageraußenring/der Außenhülse 11 erzeugt. Zusätzlich wird durch das teilweise oder vollständige Replastifizieren der Kunststoffmatrix der Faserbänder 6 der Außenhülse 11 deren Oberfläche aufgerauht, wobei die Haftung zum Kunststoff bzw. zum Gummikörper 13 zusätzlich verbessert wird. Der einvulkanisierte Gummikörper 13 bildet ebenfalls einen Stoffschluss bzw. Formschluss zu der Außenhülse 11.
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In dem Gummikörper 13 sitzt gemäß 7 und 8 radial innen eine Innenhülse 14, die bevorzugt aus einem metallischen Material oder auch aus gewickeltem Faserband besteht.
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Die in 7 am Außenumfang des Außenrings eingebrachten Längsschlitze 12 dienen dem Spannungsabbau nach dem Einvulkanisieren und ermöglichen ein Vorspannen/Kalibrieren des Gummilagers 10 beim Umspritzen im Werkzeug bzw. beim Einpressen des Gummilagers 10 in eine Ausnehmung eines Lenkers/Lenkerarms oder eines anderen Fahrwerkbauteils.
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Gemäß 9 kann ein Fahrwerkbauteil, beispielsweise ein Lenkerarm 1, eine oder mehrere Lagerstellen 2 mit einem Lagerauge besitzen, welches ein in Kunststoff eingespritztes bzw. eingepresstes Gummilager 10 aufweist, in dessen Bereich die Bindenaht 5 des Kunststoffs 15 liegt, wobei in dem Bereich der Bindenaht 5 diese überlappend hier zwei Faserbänder 6 angeordnet werden. Beim Umspritzen des Gummilagers 10 fließt der Kunststoff 15 in Fließrichtung F (Pfeilrichtung), hier aus zwei Richtungen um das Gummilager 10 und die Fließfronten treffen auf der nicht dargestellten Einspritzöffnung gegenüberliegenden Seite zusammen und bilden die Bindenaht 5. Im Bereich der Bindenaht 5 ist bei herkömmlichen Bauweisen eine geringere Festigkeit zu verzeichnen. Diese Schwachstelle „Bindenaht 5“ wird durch die zwei hier vorgeformten Faserbänder 6 verstärkt. Die Faserbänder 6 folgen der Krümmung des Gummilagers 10, überlappen radial außen den Bereich der Bindenaht 5 und werden in einem Einbettbereich 16 in das nicht dargestellte Werkzeug eingelegt und mit in den Kunststoff 15 eingebettet bzw. von diesem mit umspritzt. Dadurch kann eine erhebliche Erhöhung der Belastbarkeit erzielt werden, so dass kein Versagen des Fahrwerkbauteils im Bereich der Bindenaht 5 mehr zu verzeichnen ist. Insbesondere werden die aufnehmbaren Kräfte um ein vielfaches höher, wenn die Faserorientierung des Faserbandes in Umfangsrichtung des Lagerauges verläuft.
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Durch die Verwendung des Faserbandes 6 im Bereich der Bindenaht 5 wird die Bindenaht 5 verstärkt, die Schwachstelle somit beseitigt und die Festigkeitseigenschaften erheblich verbessert. Es ist dadurch möglich, den Querschnitt des Bauteiles im Bereich der Bindenaht, der mit Faserband verstärkt ist, zu reduzieren und dadurch Kunststoff einzusparen und das Gewicht des Fahrwerkbauteils zu verringern.
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Die aus Faserband 6 bestehende Außenhülse 11 des Elastomerlagers 10 wirkt beim Umspritzen ebenfalls als Verstärkung der Bindenaht 5 am Innendurchmesser des Lagerauges.
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Gemäß eines nicht dargestellten Ausführungsbeispieles ist es auch möglich, ein durch Spritzgießen hergestelltes Bauteil nach dessen Entnahme aus dem Spritzgießwerkzeug durch Faserband im Bereich der Bindenaht mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere ein Schweißverfahren, zu verstärken. Dabei sollte/n das/die Faserbänder ebenfalls die Bindenaht überlappen.
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Neben der Verstärkung eines Querschnitts im Bereich einer Bindenaht ist es auch möglich, andere Bereiche eines Bauteils mit dem Faserband zu verstärken, wobei das Faserband beispielsweise im Spritzgießprozess in das Bauteil integriert wird oder der gewünschte Bereich nachträglich mit dem Faserband durch eine stoffschlüssige Verbindung, bevorzugt durch ein Schweißverfahren, verstärkt wird.
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Dadurch kann der Querschnitt beispielsweise strebenförmiger Bauteile erheblich reduziert und somit Material und Gewicht eingespart werden ohne die Bauteileigenschaften (wie mechanische Eigenschaften und Festigkeitseigenschaften) zu beeinträchtigen.
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Es sind vielfältige Anwendungsgebiete möglich, in denen spritzgegossene Bauteile im Bereich der Bindenaht durch Faserband bzw. -Profil verstärkt werden können und dadurch die Belastbarkeit des Bauteils um ein vielfaches gesteigert werden kann. Ein weitere Vorteil besteht darin, dass der Querschnitt des Bauteil in dem Bereich, in dem das Faserband vorhanden ist, entsprechend reduziert werden kann. Dadurch ist es möglich, den Bauraumbedarf zu reduzieren und Material einzusparen.
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Wird bei einem durch Spritzgießen hergestellten Behälter bzw. Druckbehälter oder einem Bauteil für einen Druckbehälter die Bindenaht entsprechend durch Faserband verstärkt, ist es möglich den Druckbereich des Druckbehälters erheblich zu erhöhen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkerarm
- 2
- Lagerstelle
- 3
- Lagerstelle
- 4
- Strebe
- 5
- Bindenaht
- 6
- Faserbänder
- 6.1
- Fasern
- 6.2
- Hohlprofil
- 10
- Gummilager
- 11
- Außenhülse
- 12
- Längsschlitze
- 13
- Gummikörper
- 14
- Innenhülse
- 15
- Kunststoff
- 16
- Einbettbereich
- A
- Längsachse
- F
- Fließrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4021547 A1 [0002]
- WO 2006/119101 A1 [0003]
- DE 102011079654 A1 [0004]
- DE 69836028 T2 [0005]
- DE 102007041324 A1 [0006]
- DE 102011007390 A1 [0007]
