DE102016005742A1 - Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunstoffteil sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Befestigungseinrichtung - Google Patents

Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunstoffteil sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Befestigungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil (10), mit einem Krafteinleitungselement (24), welches im Bereich einer jeweiligen (Öffnung 40, 42) eine zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) durchsetzt und fest mit dieser verbunden ist, wobei das Krafteinleitungselement (24) als auf das Material des faserverstärkten Kunststoffteils (10) abgestimmtes faserverstärktes Kunststoffelement ausgebildet und mit dem faserverstärkten Kunststoffteil (10) verschweißt ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer derartigen Befestigungseinrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer derartigen Befestigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 5 bzw. 9.
  • Eine derartige Befestigungseinrichtung ist beispielsweise bereits aus der DE 10 2010 053 959 A1 bekannt, bei der mit Hilfe eines Blindnietes als Krafteinleitungselement eine Lasteinleitungsstelle in einem faserverstärkten Kunststoffteil geschaffen wird. Der Blindniet wird dabei im Bereich jeweiliger Öffnungen jeweils zugehöriger, voneinander beabstandeter Wände des Kunststoffteils eingesetzt und nachfolgend mit dem Kunststoffteil verbunden.
  • Eine weitere derartige Befestigungseinrichtung ist auch aus der DE 10 2013 002 365 B3 bekannt, bei der ein Krafteinleitungselement im Bereich jeweiliger Öffnungen entsprechend voneinander beabstandete Wände eines Kunststoffteils durchsetzt und mit diesen verbunden ist.
  • Generell ist es bei derartigen Befestigungseinrichtungen problematisch, einerseits das Einbringen jeweiliger Öffnungen zu erzielen, ohne dass die Faserstruktur des Kunststoffteils geschädigt wird. Zudem erfordern derartige Befestigungseinrichtungen ein Dichtkonzept, sodass keine Feuchtigkeit in das Innere des Kunststoffteils gelangen kann. Zudem können derartige Befestigungseinrichtungen nur in einer Mehrzahl entsprechender Prozessschritte mit entsprechend hoher Prozesszeit und hohen Kosten hergestellt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Befestigungseinrichtung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer derartigen Befestigungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen höhere Kräfte über das Krafteinleitungselement in das faserverstärkte Kunststoffteil eingeleitet werden können und mittels welchen eine derartige Befestigungseinrichtung einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungseinrichtung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer derartigen Befestigungseinrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 5 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Um eine Befestigungseinrichtung zu schaffen, bei welcher Kräfte besonders günstig im Bereich des Krafteinleitungselements in das faserverstärkte Kunststoffteil einleitbar sind und welche überdies besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Krafteinleitungselement als auf das Material des faserverstärkten Kunststoffteils abgestimmtes Kunststoffelement ausgebildet ist, welches mit dem faserverstärkten Kunststoffteil verschweißt ist. Demzufolge ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ein Krafteinleitungselement aus einem vorzugsweise faserverstärkten Kunststoff in die jeweilige Öffnung innerhalb der zugeordneten Wand des faserverstärkten Kunststoffteils einzusetzen und durch eine stoffschlüssige Schweißverbindung mit dem Kunststoffteil fest zu verbinden. Vorzugsweise kommen hierbei Krafteinleitungselemente, beispielsweise Buchsen, aus gerichtetem, endlosfaserverstärktem Thermoplast mit unidirektionalen (UD) Wicklungen und Umfangswicklungen der Fasern zum Einsatz. Optional kann das Krafteinleitungselement auch durch ein Metallelement mit ausreichenden Klemmeigenschaften verstärkt werden, um beispielsweise entsprechende Setzvorgänge im Bereich des Krafteinleitungselements zu vermeiden.
  • Jeweilige Öffnungen, in welche das Krafteinleitungselement eingesetzt wird, werden dabei vorzugsweise durch Dornen oder dergleichen Warmformen in die jeweilige Wand des Kunststoffteils eingebracht. Hierzu wird beispielsweise ein entsprechender Dorn eingesetzt, auf welchen das Krafteinleitungselement aufgesetzt oder dergleichen aufgesteckt bzw. angeordnet ist. Der Vorteil dieses Dornens besteht insbesondere darin, dass beim Einbringen der jeweiligen Öffnung somit keine Endlosfasern abgetrennt, sondern lediglich verdrängt werden. Somit erfolgt im Bereich der jeweiligen Öffnung keine Materialschwächung der entsprechenden Wand des Kunststoffteils.
  • Durch das Verschweißen des Krafteinleitungselements mit dem faserverstärkten Kunststoffteil wird dabei nicht nur eine äußerst steife, stoffschlüssige Verbindung erreicht, sondern gleichermaßen eine dichte Verbindung zwischen dem Krafteinleitungselement und dem faserverstärkten Kunststoffteil erzeugt. Somit kann auf weitere Dichtmaßnahmen verzichtet werden, um etwa ein Eindringen von Feuchtigkeit über die jeweilige Öffnung innerhalb der zugehörigen Wand zu vermeiden. Zur Herstellung einer besonders günstigen Schweißverbindung ist dabei das Krafteinleitungselement hinsichtlich seines Materials auf dasjenige des faserverstärkten Kunststoffteils abgestimmt. Insbesondere eignen sich sowohl für das faserverstärkte Kunststoffteil als auch für das Krafteinleitungselement jeweilige, vorzugsweise endlosfaserverstärkte Thermoplaste, welche flächig und/oder lokal entsprechend erwärmt werden, um das Verschweißen der Bauteile zu ermöglichen. Beim Verschweißen der Bauteile erfolgt dabei vorzugsweise zusätzlich eine Druckbeaufschlagung – beispielsweise und insbesondere durch Anlegen eines Innenhochdrucks – um die Bauteile im Bereich der Schweißstellen zu fügen. Die Kombination aus Stoffschluss – über die entsprechende Matrix – und Formschluss – über die entsprechende Textilstruktur – ermöglicht dabei eine besonders günstige Verbindung der Bauteile.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn das Kunststoffteil als Hohlbauteil ausgebildet ist, dessen zwei Wände im Bereich einer jeweiligen Öffnung von dem Krafteinleitungselement durchsetzt und fest mit diesem verbunden sind. Ein derartiges Kunststoffteil bzw. Hohlbauteil kann nämlich besonders gut durch Innenhochdruckumformen mit den jeweiligen Öffnungen bzw. dem Krafteinleitungselement versehen werden.
  • Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung genannten Vorteile gelten auch für das Verfahren gemäß Patentanspruch 5. Beispielsweise wird dabei das Krafteinleitungselement zunächst erwärmt und dann auf einen Dorn aufgesetzt, welcher seinerseits innerhalb des Werkzeugs fixiert wird. Durch Aufbringen eines entsprechenden Drucks, beispielsweise in einen Innenhochdruckumform-Prozess, kann hierbei mittels des Dorns die jeweilige Öffnung in das ebenfalls beispielsweise zuvor erwärmte faserverstärkte Kunststoffteil eingebracht und mit dem Krafteinleitungselement verschweißt werden. Diese Verschweißung erfolgt beispielsweise in Folge der Druckerhöhung zur Anpassung an einen nachfolgend erforderlichen Spritzdruck, sodass überlagert durch das Erwärmen der Kunststoffe des faserverstärkten Kunststoffteils und des Krafteinleitungselements sowie durch entsprechende Druckerhöhung der Verschweißung der Kunststoffteile erfolgt.
  • Die vorstehend im Zusammenhang mit der Befestigungseinrichtung sowie dem Verfahren zur Herstellung dieser Befestigungseinrichtung genannten Vorteile gelten überdies auch für die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 9.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil, wobei jeweilige Formhälften eines Werkzeugs erkennbar sind, bei welchen an der linken Formhälfte ein ein Krafteinleitungselement aufnehmender Dorn fixierbar ist;
  • 2 eine schematische Schnittansicht durch die Formhälften des Werkzeugs analog zu 1, wobei der das Krafteinleitungselement aufnehmende Dorn in seiner an der korrespondierenden Formhälfte befestigten Position gezeigt ist;
  • 3 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung analog den 1 und 2, wobei zwischen den beiden Formhälften des Werkzeugs ein als Rohbauteil ausgebildetes faserverstärktes Kunststoffteil angeordnet ist;
  • 4 eine weitere Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3, wobei die beiden Formhälften teilweise aufeinander zubewegt und hierdurch mittels des Dorns eine erste Öffnung das faserverstärkte Kunststoffteil eingebracht worden ist;
  • 5 eine weitere schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 4, wobei durch weiteres Schließen des Werkzeugs das Einbringen einer zweiten Öffnung in das faserverstärkte Kunststoffteil mittels des Dorns angedeutet ist;
  • 6 eine weitere schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 5, wobei das Werkzeug vollständig geschlossen und durch Anlegen eines entsprechenden Innendrucks das faserverstärkte Kunststoffteil entsprechend umgeformt und mittels des Dorns die beiden Öffnungen bzw. das Krafteinleitungselement in das faserverstärkte Kunststoffteil eingesetzt und durch entsprechenden Wärmeeintrag bzw. Druckbeaufschlagung die jeweiligen Wände des faserverstärkten Kunststoffteils mit dem Krafteinleitungselement verschweißt werden;
  • 7 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß 6, wobei in einem überlagerten Spritzgussprozess jeweilige Kunststoffbereiche an das faserverstärkte Kunststoffteil angespritzt werden;
  • 8 eine weitere schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 6 und 7, wobei vorliegend der Dorn mittels einer entsprechenden Löseeinrichtung von der einen Formhälfte des Werkzeugs gelöst worden ist;
  • 9 eine weitere schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 6 bis 8, wobei vorliegend der Dorn nach dem Lösen mittels der Löseeinrichtung durch eine entsprechende Auszugseinrichtung aus dem Krafteinleitungselement herausgezogen worden ist;
  • 10 eine weitere schematische Schnittansicht der Vorrichtung gemäß den 1 bis 9, wobei im Weiteren die beiden Formhälften geöffnet und das die Befestigungseinrichtung bzw. das Krafteinleitungselement umfassende Kunststoffbauteil mittels entsprechender Auswerfer von den Formhälften des Werkzeugs gelöst worden ist; und in
  • 11 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung analog zu 10, wobei mittels der Löseeinrichtung der Dorn aus der entsprechenden Formhälfte des Werkzeugs zurückbewegt worden ist.
  • In den 1 bis 11 ist in einer jeweiligen schematischen Schnittansicht eine Vorrichtung zum Herstellen einer insbesondere in 10 erkennbaren Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil 10 in jeweiligen Prozessschritten beim zugehörigen Herstellungsverfahren dargestellt. Wie zunächst aus 1 erkennbar ist, umfasst die Vorrichtung ein Werkzeug 12 mit jeweiligen Formhälften 14, 16, welche in den 1 bis 5 sowie 10 und 11 bei teilweise oder vollständig geöffnetem und in den 6 bis 9 bei vollständig geschlossenem Werkzeug 12 gezeigt sind.
  • Zunächst ist aus 1 erkennbar, dass an der einen Formhälfte 14 an einer entsprechenden Halterungseinrichtung 18 ein Dorn 20 durch Aufschrauben befestigbar ist, und zwar in eine in 2 dargestellte befestigte Position. Zuvor ist hierbei auf einen Schaft 22 des Dorns 20 ein Krafteinleitungselement 24 in Form eines Rohrstücks bzw. Hülsenstücks/einer Buchse aufgesteckt worden, welches in der Länge derart auf den Schaft 22 abgestimmt ist, dass sich dieses vollständig zwischen einem dem Schaft 22 zugewandten Ende einer Dornspitze 26 und einer formgebenden Wandfläche 28 der Formhälfte 14 erstreckt. Die Dornspitze 26 ist überdies in ihrem Durchmesser auf den Durchmesser des Krafteinleitungselements 24 angepasst, ebenso wie der Außendurchmesser des Schafts 22 auf den Innendurchmesser des Krafteinleitungselements 24 angepasst ist.
  • Die Formhälfte 16 umfasst als Negativform für den Dorn 20 bzw. das darauf angeordnete Krafteinleitungselement 24 eine Aufnahme 33, welche zu einer Form 30 des Werkzeugs 12 hin durch eine Irisblende 32 oder dergleichen Verschlusselement auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise verschließbar ist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung im Bereich der Formhälfte 16 eine Löse- und Entnahmevorrichtung 34, deren Funktion im Weiteren noch näher erläutert werden wird.
  • Wie nun aus 3 erkennbar ist, kann das Kunststoffteil 10, welches im vorliegenden Fall als Hohlbauteil bzw. Rohrprofil oder dergleichen ausgebildet ist, nach Befestigen des Dorns 10 in das Werkzeug 12 eingelegt oder dergleichen eingebracht werden. Das Kunststoffteil 10, welches vorliegend als faserverstärktes Thermoplast insbesondere mit Endlosfasern ausgebildet ist, ist vor dem Einlegen in das Werkzeug 12 vorzugsweise entsprechend erwärmt worden. Zudem können die Formhälften 14 bzw. 16 partiell oder vollständig beheizt sein.
  • Auch das Krafteinleitungselement 24 ist vor dem Aufstecken auf den Dorn 20 entsprechend erwärmt worden. Zudem kann die Halterungseinrichtung 18 bzw. der Dorn 20 mittels einer Heizeinrichtung/Heizpatrone 36 erwärmt werden. Auch die Irisblende 32 auf der gegenüberliegenden Seite oder entsprechende Teile der Löse- und Entnahmevorrichtung 34 können als Heizeinrichtung ausgebildet sein beziehungsweise beheizt sein. Im Ergebnis soll jedenfalls erreicht werden, dass sowohl das faserverstärkte Kunststoffteil 10 als auch das Krafteinleitungselement 24 entsprechend beheizt ist.
  • Im weiteren Verlauf des Verfahrens zur Herstellung der Befestigungseinrichtung wird gemäß 4 das Werkzeug 12 geschlossen bzw. die entsprechenden Formhälften 14, 16 gegeneinander bewegt. Das Kunststoffteil 10 ist dabei mit einem Innenhochdruck in Form eines Transportdrucks beaufschlagt, der das vorliegend vorimprägnierte, biegeschlaffe Rohrhalbzeug des Kunststoffteils 10 vor dem Kollabieren bewahrt. Durch entsprechendes Schließen der Formhälften 14, 16 des Werkzeugs 12 wird somit im Weiteren eine Wand 38 des Halbzeugs des faserverstärkten Kunststoffteils 10 mittels des Dorns 20 durch Warmumformen durchstoßen. Der Vorteil eines derartigen Dornens liegt dabei insbesondere darin, dass die entsprechenden Endlosfasern des vorimprägnierten biegeschlaffen Rohrhalbzeugs nicht durchtrennt, sondern lediglich um eine entstehende Öffnung 40 herum verdrängt werden. Hierdurch wird – wie im Weiteren noch näher erläutert werden wird – eine besonders stabile Verbindung der Wand 38 mit dem Krafteinleitungselement 24 erzielt.
  • 5 zeigt den weiteren Verlauf des Herstellungsprozesses beim Schließen des Werkzeugs 12, wobei vorliegend ein Stadium gezeigt ist, bei dem die Dornspitze 26 die Wand 38 auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 40 im Bereich einer weiteren Öffnung 42 durchstößt. Auch hierbei wird wiederum erreicht, dass durch das Dornen das vorimprägnierte, biegeschlaffe Rohrhalbzeug des Kunststoffteils 10 zwar durchdrungen, nicht jedoch die entsprechenden Endlosfasern verletzt werden. Diese werden wiederum durch die Dornspitze 26 um die korrespondierende Öffnung 42 herum verdrängt. Weiterhin ist aus 5 erkennbar, dass die Dornspitze 26 durch die Irisblende 32 hindurch in die Aufnahme 30 ausweicht. Hierzu öffnet sich die Irisblende 32, wie dies insbesondere in Zusammenschau mit 6 erkennbar ist. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass die Dornspitze 26 die Irisblende 32 entsprechend aufschiebt.
  • 6 zeigt schließlich im weiteren Verlauf des Herstellungsprozesses das vollständig geschlossene Werkzeug 12 bzw. die aneinander anliegenden Formhälften 14, 16, wodurch die im Wesentlichen gerundet-rechteckförmige Form 30 des Kunststoffteils 10 gebildet ist. Durch eine entsprechende Steigerung des Innenhochdrucks von dem im Zusammenhang mit 3 beschriebenen Transportdruck auf einen höheren Prozessinnendruck ergibt sich nun eine Verschweißung des faserverstärkten Kunststoffteils 10 mit dem Krafteinleitungselement 24 im Bereich der jeweiligen Öffnungen 40, 42 in der Außenwand 38.
  • In Folge der Verwandtschaft der Matrixsysteme des Grundmaterials des Kunststoffteils 10 und des Krafteinleitungselements 24 kommt es dabei zu einem Verschweißen. Es entsteht ein Formschluss durch die radiale Umschließung des Krafteinleitungselements im Bereich der Öffnungen 40, 42 gepaart mit einem Stoffschluss der Wand 38 mit dem Krafteinleitungselement 24. In Folge der Druckerhöhung zur Anpassung an den nachfolgend näher erläuterten Spritzdruck erfolgt somit das Verschweißen mit der Wand 38. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass sowohl das Kunststoffteil 10 als auch das Krafteinleitungselement 24 entsprechend vor dem Anordnen innerhalb des Werkzeugs 10 vorgewärmt worden sind bzw. dass im Bereich der jeweiligen Schweißstellen 44 entsprechende Heizeinrichtung 36 im Bereich des Dorns 20 und die beheizte Irisblende 32 vorgesehen sind. Zu berücksichtigen ist dabei, dass durch die Irisblende 32 insbesondere sichergestellt ist, dass kein Material im Bereich der Schweißstelle 44 über die Dornspitze 26 in die Form 30 oder die Aufnahme 33 des Werkzeugs 12 laufen kann.
  • Wie des Weiteren aus 7 erkennbar ist, ist das vorliegende Werkzeug 12 als kombiniertes Innenhochdruckumform- und Spritzgusswerkzeug konzipiert. Demzufolge kann über ein entsprechendes Kanalsystem bzw. eine entsprechende Formgebung eine Kunststoffschmelze 46 außenseitig auf das Kunststoffteil 10 aufgebracht werden, um beispielsweise Funktionsstrukturen oder Versteifungsrippen zu schaffen. Es ist dabei klar, dass bei der Steigerung des Innenhochdrucks vom Transportdruck auf den Prozessinnendruck der Einspritzdruck der Kunststoffschmelze 46 entsprechend berücksichtigt werden muss.
  • In 8 ist des Weiteren dargestellt, auf welche Art und Weise der Dorn 20 von der zugehörigen Halterungseinrichtung 18 gelöst werden kann. Dies erfolgt vorliegend durch einen Schrittmotor 48 und ein Reibschlusselement 50, mittels welchem der Dorn 20 herausgeschraubt und somit von der Formhälfte 14 gelöst werden kann.
  • Nach dem Lösen des Dorns 20 kann dieser mittels eines Zylinders 52, der beispielsweise auf Druckbasis oder mit einem Magneten operiert, in die in 9 gezeigte Ausweichstellung bewegt werden, in welcher dieser vollständig innerhalb der Aufnahme 33 aufgenommen ist bzw. außerhalb der Überdeckung mit der Form 30 ist. In diesem Fall erfolgt dies mittels eines durch den Zylinder 52 erzeugten Unterdrucks, durch welchen der Dorn 20 in die in den 9 und 10 dargestellte Stellung bewegt wird.
  • Sodann kann das Werkzeug 12 geöffnet und das fertige Kunststoffteil 10 inklusive der Befestigungseinrichtung mittels jeweiliger Auswerfer 54 ausgestoßen werden.
  • Im Anschluss daran kann gemäß 11 dann beispielsweise unter Aufbringung eines Überdrucks mittels des Zylinders 12 der Dorn 20 aus der Aufnahme 33 zurück in Richtung der Form 30 gedrückt werden, von wo aus dieser entnommen und – nach Aufstecken eines weiteren Krafteinleitungselements 24 – neuerlich an der Halterungseinrichtung 18 verschraubt werden kann. Der Prozess kann sodann von neuem beginnen.
  • Die Befestigungseinrichtung des faserverstärkten Kunststoffteils 10, welche durch das Krafteinleitungselement 24 erlaubt eine sichere Festlegung jeweiliger Anschlussbauteile an das Kunststoffteil 10. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass durch das Dornen bzw. Einbringen bzw. des Krafteinleitungselements 24 die Faserstruktur des Kunststoffteils 10 nicht verletzt wird und durch entsprechendes Erwärmen und Aufbringen eines entsprechenden Innenhochdrucks eine einfache und günstige Verschweißung der hinsichtlich ihrer Matrixsysteme aufeinander abgestimmten Bauteile – des Kunststoffteils 10 des Krafteinleitungselements 24 – erreicht werden kann. Das Krafteinleitungselement 24 kann überdies mit Metallinlays oder dergleichen Verstärkern versehen sein, um beispielsweise Setzvorgänge zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ist es, dass das einheitliche Stoffsystem des Kunststoffteils 10 und des Krafteinleitungselements 24 ein besonders günstiges Recycling ermöglicht.
  • Die Kombination aus Stoffschluss – über die entsprechende Matrix – und Formschluss – über die entsprechende Textilstruktur – des Krafteinleitungselements 24 ermöglicht eine besonders günstige Befestigungseinrichtung. Zudem ergibt sich der besondere Vorteil eines One-Shot-Verfahrens in einem kombinierten Innenhochdruckumform- und Spritzgussprozess.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010053959 A1 [0002]
    • DE 102013002365 B3 [0003]

Claims (10)

  1. Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil (10), mit einem Krafteinleitungselement (24), welches im Bereich einer jeweiligen (Öffnung 40, 42) eine zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) durchsetzt und fest mit dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (24) als auf das Material des faserverstärkten Kunststoffteils (10) abgestimmtes faserverstärktes Kunststoffelement ausgebildet und mit dem faserverstärkten Kunststoffteil (10) verschweißt ist.
  2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (24) eine gerichtete Endlosfaserstruktur aufweist.
  3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (40, 42) durch Warmformen in die jeweilige Wand (30) des Kunststoffteils (10) eingebracht ist.
  4. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil (10) als Hohlbauteil ausgebildet ist, dessen Wand (38) im Bereich einer jeweiligen Öffnung (40, 42) von dem Krafteinleitungselement (24) durchsetzt und fest mit diesem verbunden sind.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil (10), bei welchem ein im Bereich einer jeweiligen Öffnung (40, 42) eine zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) durchsetzendes Krafteinleitungselement (24) fest mit dieser verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf das Material des faserverstärkten Kunststoffteils (10) abgestimmtes faserverstärktes Kunststoffelement als Krafteinleitungselement (24) eingesetzt wird, welches mit dem faserverstärkten Kunststoffteil (10) verschweißt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (40, 42) durch Warmformen in die zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) eingebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Krafteinleitungselement (24) an einem Dorn (20) angeordnet wird, mittels welchem die jeweilige Öffnung (40, 42) in die zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) eingebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen des faserverstärkten Kunststoffteils (10) mit dem Krafteinleitungselement (24) in einem Innenhochdruckumform-Prozess durchgeführt wird.
  9. Vorrichtung zum Herstellen einer Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffteil (10), mittels welcher ein im Bereich einer jeweiligen Öffnung (40, 42) eine zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) durchsetzendes Krafteinleitungselement (24) fest mit dieser verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug (12) einen Dorn (20), an welchem das Krafteinleitungselement (24) anordenbar ist und mittels welchem die jeweilige Öffnung (40, 42) in die zugeordnete Wand (38) des Kunststoffteils (10) einbringbar ist, sowie eine jeweilige Heizeinrichtung (36) umfasst, mittels welcher das als faserverstärktes Kunststoffelement ausgebildete Krafteinleitungselement (24) mit dem faserverstärkten Kunststoffteil (10) verschweißbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (20) mittels einer Löse- und Entnahmevorrichtung (34) vor Öffnen des Werkzeugs (12) lösbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102010053959A1 (de) 2010-12-09 2012-06-14 Daimler Ag Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils
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