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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung aufweisend ein Sandwichbauteil, das in Sandwichbauweise aus einer Kernschicht und wenigstens zwei die Kernschicht an einer ersten und einer zweiten Seite des Sandwichbauteils abdeckenden Deckschicht hergestellt bzw. gebildet ist.
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Die Verwendungen von Faserverbundwerkstoffen eigenen sich insbesondere im Zusammenhang mit dem Leichtbau, da die aus Faserverbundwerkstoffen hergestellten Faserverbundbauteile eine hohe gewichtsspezifische Festigkeit und Steifigkeit aufweisen. Um diese gewichtsspezifische Festigkeit und Steifigkeit noch weiter zu erhöhen ist es bekannt, Faserverbundwerkstoffe im Zusammenhang mit der Sandwichbauweise zu verwenden, wodurch insbesondere flächige Bauteile noch weiter hinsichtlich des Gewichtes verbessert werden können.
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Bei einer Sandwichbauweise werden - ganz allgemein - Bauteile aus einer inneren Kernschicht und entsprechend abdeckenden Deckschichten gebildet. Kernschichten weisen dabei meist ein Material auf, welches eine besonders geringe Dichte aufweist, insbesondere im Verhältnis zu den Deckschichten, mit deren Hilfe diese Bauteile erst ihre vollständige Stabilität ausbilden können. Die Deckschichten wiederum können beispielsweise aus einem Glasfaser- oder Kohlenstofffasermaterial gebildet sein.
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Durch diese spezielle Bauweise lassen sich Bauteile herstellen, die zwar volumenmäßig leicht größer sind als herkömmliche Bauteile, jedoch bei gleicher Stabilität und Festigkeit ein geringes Gewicht aufweisen. Daher eignen sich derartige Sandwichbauteile insbesondere als Verkleidungselemente im Fahrzeugbau, beispielsweise bei Flugzeugen, wo Innenraumpaneele der Flugzeugkabine aus derartigen Sandwichbauteilen hergestellt sind.
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Ein Nachteil dieser Konstruktion liegt in der punktuellen Krafteinleitung und der Integration von Funktionselementen. Denn Bohrungen innerhalb derartiger Sandwichbauteile können nicht durch die Lochleibung der Bohrung stabilisiert werden, da diese zu einem Großteil aus der inneren Kernschicht gebildet wird und diese meist nicht die notwendige Festigkeit und Steifigkeit in der Ebene hat, um eine hinreichende Krafteinleitung und Stabilität sicherzustellen. Eine Krafteinleitung ausschließlich über die Deckschichten führt in der Regel zu einer Beschädigung der dünnwandigen Deckschicht und ist somit ebenfalls nicht zielführend.
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Daher werden für Krafteinleitungspunkte in der Regel bei der Verwendung von Sandwichbauteilen sogenannte Inserts verwendet, die in die Bohrung bzw. Ausnehmung des Sandwichbauteils, an der die Krafteinleitung stattfinden soll, eingesetzt werden. Derartige Inserts können beispielsweise mit der Kernschicht verklebt werden, wodurch mithilfe des Klebstoffes entsprechende Innenräume der Kernschicht im Bereich der Ausnehmung besetzt werden, wodurch die Lochleibfestigkeit verbessert wird. Außerdem weisen derartige Inserts meist einen überstehenden Flansch auf, der einen größeren Durchmesser hat als die vorgesehene Ausnehmung, um so Kräfte an diesem Lasteinleitungspunkt besser in das Sandwichbauteil einleiten zu können. Hierfür werden nicht selten doppelseitige Inserts verwendet, die sowohl an der ersten als auch an der gegenüberliegenden zweiten Deckschicht mithilfe eines überstehenden Flansches oder Kragens formschlüssig anliegen und das Sandwichbauteil an diesem Krafteinleitungspunkt zwischen sich aufnehmen.
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Sind derartige Inserts in das Bauteil eingesetzt, so weisen diese in der Regel entsprechende Befestigungselemente auf, wie beispielsweise Schraubgewinde oder dergleichen, wodurch an dem in das Sandwichbauteil eingebrachten Insert ein entsprechendes weiteres Bauelement befestigt werden kann. Hierdurch wird es auch möglich, dass Sandwichbauteil an anderen feststehenden Bauelementen oder Bauteilen, wie beispielsweise anderen Innenraumpaneelen, festzuschrauben.
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Neben diesem Nachteil von Sandwichbauteilen besteht ein weiteres Problem darin, dass sehr häufig das Bedürfnis besteht, diese Sandwichbauteile durch entsprechende Funktionselemente zu ergänzen. Derartige Funktionselemente können beispielsweise elektronische oder elektrische Funktionselemente sein, wie beispielsweise Sensoren oder Aktoren. In der Praxis werden solche Funktionselemente fest in das Bauteil integriert, so dass sie sich zu einem späteren Zeitpunkt ohne Zerstörung des Bauteils nicht mehr herauslösen lassen.
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Auch andere Funktionselemente, wie beispielsweise Steckdosen oder Lichtelemente, werden sehr häufig in derartige Bauteile integriert. Nicht selten werden auch Anschlüsse, wie beispielsweise Zu- und Abwasseranschlüsse, in derartige Sandwichbauteile, insbesondere im Flugzeugbau fest integriert, so dass bei einer Beschädigung eines der Funktionselemente meist das gesamte Bauteil ausgetauscht werden muss.
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Derartige Funktionselemente in Form von Sensoren und Aktoren werden dabei auch für aktive Schalldämmungssysteme in solche Bauteile integriert, um so durch das Aufnehmen von Schall bzw. Körperschall der Bauteile unter einer entsprechenden Verarbeitung dann mithilfe von Aktoren Schwingungen zu erzeugen, die eine Reduktion der Schallabstrahlung zur Folge hat. Ein solches Schalldämmungssystem ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 102 612 A1 bekannt. Hierbei werden die Sensoren und Aktoren fest in die Innenraumpaneele integriert, wodurch sie sich hinterher nicht mehr ohne weiteres herauslösen lassen.
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Die
DE 10 2015 002 083 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteils mit einer Strukturschicht, einer Leiterschicht, Faserschichten und wasserdampfundurchlässigen Sperrschichten. In die Sperrschicht und in die Faserschichten können Durchbrechungen eingebracht sein, um Funktionselemente wie beispielsweise ein Leuchtelement und einen Anschlussstecker derart in dem Sandwichbauteil anzuordnen, dass sie die Leiterschicht kontaktieren und dennoch von außen zugänglich sind. Die Funktionselemente werden an ihrem Umfang mit Klebstoff abgedichtet, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
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Der
US 2010/0252677 A1 ist ein aktives Schalldämmungssystem für Flugzeugkabinen zu entnehmen, bei dem in die Kabinenverkleidung Schallsensoren und Aktoren fest eingelassen sind. Anhand der von den Schallsensoren gemessenen Signale steuert ein Prozessor die Aktoren derart an, dass diese eine Vibration der Verkleidung verursachen, die den gemessenen Schallsignalen entgegenwirkt.
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Aus der
DE 10 2014 108 547 A1 ist ein Sandwichbauteil offenbart, welches eine Ausnehmung aufweist, in die ein Insert eingeklebt ist, in das Befestigungselemente eingesetzt werden sollen. Zwischen dem Grund des Inserts und der gegenüberliegenden Deckschicht befindet sich ein Luftspalt, um Spannungen in der gegenüberliegenden Deckschicht bei Krafteinleitung zu vermeiden.
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Aus der
US 2017/0080674 A1 ist ein Sandwichbauteil mit einer durchgehenden Bohrung offenbart, in die ein Insert eingesetzt werden soll. Das Insert wird dabei zusammengesteckt, in dem von beiden Seiten je ein Element des Inserts in die Bohrung eingesetzt wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung mit einem Sandwichbauteil anzugeben, bei dem sich Funktionselemente platzsparend und effektiv in das Sandwichbauteil integrieren lassen und dabei die Möglichkeit besteht, die Funktionselemente bei einem Defekt ohne Ausbau des Sandwichbauteils zu ersetzen.
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Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird mit Anspruch 1 eine Vorrichtung mit einem Sandwichbauteil vorgeschlagen, das in Sandwichbauweise aus einer Kernschicht und wenigstens zwei die Kernschicht an einer ersten und an einer zweiten Seite des Sandwichbauteils abdeckenden Deckschicht gebildet ist. Zwischen Kernschicht und den Deckschichten können dabei noch andere Schichten vorgesehen sein, so dass die Deckschichten zwangsläufig nicht unmittelbar mit der Kernschicht kontaktiert sein müssen. Die Kernschicht weist dabei eine geringere Dichte auf als die Deckschichten, wobei die Deckschichten aus einem Faserverbundwerkstoff, beispielsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff gebildet sein können.
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Des Weiteren sind an dem Sandwichbauteil ein oder mehrere zusätzliche Bauelemente krafteinleitend angeordnet, so dass über die ein oder mehreren zusätzlichen Bauelemente eine Last, die auf die Bauelemente wirkt, abgetragen werden kann. Denkbar ist auch, dass das Bauelement eine zusätzliche Tragstruktur ist, an der das Sandwichbauteil angeordnet ist.
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In dem Sandwichbauteil sind zur Befestigung der ein oder mehreren zusätzlichen Bauelemente entsprechende Ausnehmungen vorgesehen, in die jeweils ein Insert in das Sandwichbauteil fest eingebracht ist. Vorzugsweise weist das Sandwichbauteil für jedes zusätzliche Bauelemente, das in dem Sandwichbauteil angeordnet werden soll, eine solche Ausnehmung mit einem Insert auf, wobei das jeweilige Bauelement dann an einem solchen Insert meist lösbar befestigt ist.
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Hierzu weist das Insert gattungsgemäß entsprechende Befestigungsmittel auf, mit denen die zusätzlichen Bauelemente an dem Sandwichbauteil befestigt werden können. Solche Befestigungsmittel können beispielsweise Innen- oder Außengewinde sein, die mit einer entsprechenden Schraube oder einem anderen Befestigungselement des zusätzlichen Bauelementes so zusammenwirken, dass das zusätzliche Bauelement mithilfe des Inserts und den Befestigungsmitteln fest an dem Sandwichbauteil angeordnet werden kann.
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Demzufolge werden die zusätzlichen Bauelemente an den in das Sandwichbauteil eingebrachten Inserts form- und/oder kraftschlüssig zur Krafteinleitung in das Sandwichbauteil fest und vorzugsweise lösbar angeordnet.
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Es ist vorgesehen, dass in mindestens einem der Inserts ein elektrisches oder elektronisches Funktionselement integriert ist, das mit mindestens einer in dem Sandwichbauteil integrierten Versorgungsleitung verbunden ist. Das mindestens eine Funktionselement ist lösbar in dem Insert angeordnet.
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Damit wird die Krafteinleitung in ein Sandwichbauteil mithilfe eines Inserts gekoppelt mit der Integration eines Funktionselementes in ein solches Sandwichbauteil mithilfe eines solchen Inserts, so dass ein solches Insert nunmehr eine Doppelfunktion hat, nämlich als krafteinleitendes Befestigungsmittel einerseits und als Träger eines Funktionselementes andererseits. Dabei wird das Funktionselement mit entsprechenden Versorgungsleitungen innerhalb des Sandwichbauteils verbunden, so dass das Funktionselement über die Versorgungsleitungen entsprechend seine Funktion ausüben kann.
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Derartige Versorgungsleitungen sind elektrische Leitungen, bspw. zur Bereitstellung von Strom und/oder einer Datenverbindung. Das Funktionselement ist ein elektrisches oder elektronisches Bauteil und wird dann mit diesen elektrischen Leitern (Stromleiter und/oder Datenleiter) innerhalb des Inserts kontaktiert, so dass das elektrische oder elektronische Bauelement mit den elektrischen Leitern in Kontakt steht, wenn das Funktionselement in das Insert eingesetzt ist.
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Dabei ist es denkbar, dass das Insert selber entsprechende elektrische Kontakte bereitstellt, über die das elektrische oder elektronische Funktionselement dann kontaktiert wird, wobei die elektrischen Kontakte des Inserts mit den Versorgungsleitungen bzw. den elektrischen Leitern des Sandwichbauteils in Verbindung steht. Denkbar ist aber auch, dass in einer sehr einfachen Ausgestaltung das elektrische oder elektronische Funktionselement die elektrischen Leiter in dem Sandwichbauteil direkt kontaktiert, wodurch der Aufbau und die Herstellung eines solchen Sandwichbauteils deutlich vereinfacht wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform befinden sich am Grund einer der Ausnehmungen in dem Sandwichbauteil die elektrischen Leiter, so dass diese am Grund der jeweiligen Ausnehmung freiliegen. Das elektrische oder elektronische Funktionselement hat nun elektrische Kontakte, die mit den elektrischen Leitern am Grund der Ausnehmung direkt oder indirekt kontaktiert sind, wenn das elektrische oder elektronische Funktionselement in das jeweilige Insert eingesetzt ist. Dabei ist denkbar, dass zunächst die die elektrischen Kontakte des Funktionselementes mit entsprechenden elektrischen Kontakten des Inserts verbunden werden, wobei die elektrischen Kontakte des Inserts wiederum mit den elektrischen Leitern kontaktieren, so dass eine elektrische Kontaktierung mit dem Funktionselement hergestellt ist.
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Denkbar ist aber auch, dass das in die Ausnehmung eingesetzte Insert eine Öffnung aufweist, so dass im eingesetzten Zustand des Inserts ein Durchgriff auf die elektrischen Leiter am Grund der Ausnehmung von außen durch das Insert möglich ist. Mit anderen Worten, die Öffnung in dem Insert ermöglicht einen Zugang zu den elektrischen Leitern am Grund der Ausnehmung innerhalb des Sandwichbauteils, so dass durch Einsetzen des elektrischen oder elektronischen Funktionselementes mit in Richtung Sandwichbauteil gerichteten elektrischen Kontakten diese die am Grund der Ausnehmung freiliegenden elektrischen Leiter kontaktieren und somit das elektrische oder elektronische Funktionselement mit den Versorgungsleitungen in Form von elektrischen Leitern verbinden. Die elektrischen Kontakte des elektrischen oder elektronischen Funktionselementes können dabei so ausgebildet, dass sie im eingesetzten Zustand durch die Öffnung des Inserts bis in den Grund der Ausnehmung des Sandwichbauteils hineinragen und dort die elektrischen Leiter, die in dem Sandwichbauteil integriert sind, kontaktieren.
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Das elektrische oder elektronische Funktionselement wird somit erst dann mit den elektrischen Leitern kontaktiert, wenn das elektrische oder elektronische Funktionselement in das Insert eingesetzt wird. Wird das elektrische oder elektronische Funktionselement aus dem jeweiligen Insert wieder entfernt, so verliert es die elektrische Kontaktierung zu den elektrischen Leitern am Grund der Ausnehmung in dem Sandwichbauteil und wird so von den Versorgungsleitungen getrennt.
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Das elektrische oder elektronische Funktionselement kann vorteilhafterweise über federnd gelagerte Kontakte mit den elektrischen Leitern verbunden sein, die eine Federkraft in Richtung der elektrischen Leiter ausüben, wenn das Funktionselement in das jeweilige Insert eingesetzt ist. Die federnd gelagerten Kontakte können Bestandteil des Inserts sein, so dass die federnd gelagerten Kontakte einerseits die elektrischen Leiter kontaktieren und andererseits das Funktionselement kontaktieren. Die Kontaktierung kann dabei beispielsweise mithilfe eines Punktkontaktes oder eines kleinen Flächenkontaktes erfolgen, der über ein Federelement federnd in Richtung Grund der Ausnehmung gelagert ist. Denkbar ist aber auch, dass die federnd gelagerten Kontakte Bestandteil der elektrischen Kontakte des Funktionselementes sind.
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Hierdurch kann sichergestellt werden, dass beim Einsetzen des elektrischen oder elektronischen Funktionselementes in das jeweilige Insert die am Grund der Ausnehmung freiliegenden elektrischen Leiter immer vollständig und prozesssicher kontaktiert werden. Denn fertigungsbedingt weisen die Sandwichbauteile nicht selten Abweichungen von dem Sollmaß in Dickenrichtung auf, die im Millimeterbereich liegen können, wobei die Inserts in der Regel ein festes Sollmaß aufweisen, da die Inserts meist aus einem metallischen Werkstoff mit hoher Prozessgenauigkeit hergestellt werden. Dies kann dazu führen, dass der Abstand zwischen den elektrischen Leitern in dem Sandwichbauteil einerseits und dem Insert oder dem in das Insert eingesetzten elektrischen oder elektronischen Funktionselementes schwankt, wodurch ein prozesssicheres Kontaktieren bei starren elektrischen Kontakten nicht mehr sichergestellt werden kann. Durch die federnde Lagerung der elektrischen Kontakte und der Tatsache, dass diese somit einen gewissen Hub in Dickenrichtung des Sandwichbauteils ausüben können, können Abweichungen von dem Solldickenmaß des Sandwichbauteils kompensiert werden und so die elektrische Kontaktierung beim Einsetzen des elektrischen oder elektronischen Funktionselementes 100 % sichergestellt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann es sich bei den elektrischen oder elektronischen Funktionselementen um eine Beleuchtungseinheit mit einem Leuchtmittel, einen Lautsprecher, einen Sensor, einen Aktor oder ein Anschlusselement wie beispielsweise eine Steckdose oder ein USB-Anschluss handeln.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die elektrischen Leiter zwischen der ersten Deckschicht und der Kernschicht angeordnet, wobei die jeweilige Ausnehmung von der zweiten Deckschicht in Richtung Kernschicht in das Sandwichbauteil eingebracht ist. Die Ausnehmung befindet sich somit nicht in der ersten Deckschicht, da hier zwischen der ersten Deckschicht und der Kernschicht die jeweiligen Leiterbahnen verlaufen. Die elektrischen Leiter können hierbei Flachleiter sein, die je nach verwendetem Material unisoliert vorliegen können, sofern das Material des Sandwichbauteils entsprechend nicht-leitende Eigenschaften aufweist. Die Flachleiter können dabei beispielsweise auch in Form flacher Kupferbänder oder Kupfermaschen vorliegen und werden während der Herstellung des Sandwichbauteils in dieses integriert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zusätzliche Versorgungsleitungen in dem Sandwichbauteil als eine Fluidleitung vorgesehen, durch die ein Fluid (flüssig oder gasförmig) geführt werden kann. Eine solche Versorgungsleitung kann beispielsweise ein Wasseranschluss, eine Abwasserleitung oder eine Gasleitung sein. Das Funktionselement kann dabei beispielsweise ein entsprechender Anschluss sein, um eine entsprechende Verbindung mit der fluidgeführten Versorgungsleitung herzustellen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Sandwichbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung um einen Teil einer Flugzeuginnenkabine, insbesondere um ein Innenraumpaneel einer Flugzeuginnenkabine. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Inserts an einer Rückwand des Innenraumpaneels angeordnet sind und dort die Sensoren und Aktoren enthalten, so dass die Vorderseite, die in Richtung der Flugzeuginnenkabine zeigt, plan ist und frei von entsprechenden Bauelementen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Insert an der Innenwandung der jeweiligen Ausnehmung in dem Sandwichbauteil verklebt werden, um so eine feste Anbindung des Inserts an das Sandwichbauteil zu ermöglichen.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 - Explosionszeichnung der Integration eines Aktors oder Sensors;
- 2 - Darstellung im zusammengesetzten Zustand;
- 3 - Darstellung einer Explosionszeichnung mit zusätzlichem Bauelement;
- 4 - Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform.
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1 zeigt ein Sandwichbauteil 1, das eine Kernschicht 2 sowie eine erste Deckschicht 3 und eine zweite Deckschicht 4 hat. Die Kernschicht 2 ist dabei zwischen der ersten Deckschicht 3 und der zweiten Deckschicht 4 angeordnet und weist dabei insbesondere eine wabenförmige Struktur auf. In der zweiten Deckschicht 4 befindet sich dabei in Richtung der Kernschicht 2 eine Ausnehmung 5, deren Grund bis zu der ersten Deckschicht 3 reicht. Zwischen der ersten Deckschicht 3 und der Kernschicht 2 sind dabei in dem Sandwichbauteil 1 elektrische Leiterbahnen 6 integriert, die im Bereich der Ausnehmung 5 am Grund freiliegen.
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Die elektrischen Leiter 6 können dabei mit weiteren Einheiten zur Stromversorgung bzw. Datenversorgung kontaktiert sein und mit diesen entsprechend zusammenwirken.
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In die Ausnehmung 5 des Sandwichbauteils 1 kann nun ein Insert 7 eingesetzt werden, das mit seiner äußeren Umfangswandung bzw. Außenwandung 8 mit der Innenwandung 9 der Ausnehmung 5 mithilfe eines Klebwerkstoffes verklebt wird. Des Weiteren besitzt das Insert 7 an der abschließenden äußeren Seite einen Flansch 10, mit dem das Insert 7 an einem Teil der zweiten Deckschicht 4 formschlüssig anliegt.
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In dem Insert 7 befinden sich des Weiteren federnd gelagerte Kontakte 11, die in Richtung der elektrischen Leiter 6 eine Federkraft ausüben können.
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Wird nun das elektronische oder elektrische Funktionselement 12 in das Insert eingesetzt und mithilfe von Schrauben 13 lösbar mit dem Insert 7 verschraubt, so kontaktieren die elektrischen Kontakte des Funktionselementes (auf der Rückseite, nicht gezeigt) die federnd gelagerten Kontakte 11 des Inserts 7, wobei beim Einsetzen des Inserts 7 die federnd gelagerten Kontakte 11 auf die elektrischen Leiter 6 eine Federkraft ausüben und auf diese drücken, so dass mithilfe dieser federnd gelagerten Kontakte 11 das Funktionselement 12 über die federnd gelagerten Kontakte 11 mit den elektrischen Leitern 6 elektrisch kontaktiert wird.
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Den zusammengebauten Zustand in einer Schnittdarstellung erkennt man in 2. In 2 sind die federnden Kontakte 11 dabei über entsprechende zusätzliche Leiter mit dem Funktionselement 12 verbunden, während die federnden Kontakte 11 in Richtung der elektrischen Leiter 6 eine entsprechende Federkraft ausüben und diese somit fest elektrisch kontaktieren.
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Nicht dargestellt ist in 1 und 2 die Tatsache, dass an einem solchen Insert auch ein weiteres Bauelement angeordnet werden kann, um so Lasteinleitungspunkte mit einem Funktionselement zu verbinden. So ist es denkbar, dass das Insert 7 über ein Innen- oder Außengewinde verfügt, um so ein weiteres Bauelement an einem solchen Insert anordnen zu können, wie dies beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt ist.
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Über die elektrischen Leiter 6 kann somit das Funktionselement 12, das beispielsweise ein Sensor zum Erfassen von Schwingungen in dem Sandwichbauteil 1 oder ein Aktor zum Erzeugen von Schwingungen in dem Sandwichbauteil 1 sein kann. Mit einer Signalverarbeitungseinheit (nicht gezeigt) verbunden sein, die dann basierend auf den erfassten Schwingungen in dem Sandwichbauteil 1 entsprechende Signale generiert und an den jeweiligen Aktor aussendet, um so Schwingungen in dem Sandwichbauteil anzuregen, die dann zu einer Reduktion der Schallabstrahlung durch das Sandwichbauteil 1 führen.
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Mithilfe der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform wird es möglich, einfach und effektiv mithilfe der Inserts derartige Sensoren und Aktoren in ein solches Sandwichbauteil zu integrieren und gleichzeitig mit den notwendigen Leiterbahnen 6 zu kontaktieren, wobei die Sensoren und Aktoren lösbar in den Inserts angeordnet sind und bei Defekt einfach ausgetauscht werden können.
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3 zeigt ein Sandwichbauteil 1, bei dem ein doppelseitiges Insert 20 mit einem ersten Element 21 und einem zweiten Element 22 verwendet wird. Darüber hinaus wird ein weiteres doppelseitiges Insert 23 verwendet, das zur weiteren Stabilität des anzuordnenden Bauelementes 30 vorgesehen ist. Das im Ausführungsbeispiel der 3 anzuordnende Bauelement ist dabei in Form einer Umlenkrolle ausgebildet und soll insbesondere eine entsprechende Kraft in das Sandwichbauteil 1 einleiten.
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In dem doppelseitigen Insert, beispielsweise im ersten Element oder in dem zweiten Element, ist ein entsprechendes Funktionselement integriert, das dann mit entsprechenden elektrischen Versorgungsleitungen in dem Sandwichbauteil 1 integriert wird. Somit lassen sich an dem Insert 20 nicht nur Bauelemente zur Lasteinleitung anordnen sondern auch weitergehende Funktionselemente in das Insert integrieren, so dass das Sandwichbauteil 1 keine weiteren zusätzlichen Bohrungen oder Ausnehmungen hat, in die die Funktionselemente integriert werden.
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So ist es beispielsweise denkbar, dass über eine Innenwandung 24 der Bohrung für das Insert 20 eine elektrische Kontaktierung mit dem jeweiligen Insert 20 erfolgt, die dann das jeweilige Funktionselement, welches in dem Insert 20 integriert ist, kontaktiert.
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4 zeigt eine Funktionsintegration eines Inserts 40, das in ein Sandwichbauteil 41 eingesetzt ist. Das Sandwichbauteil 41 soll dabei mit einem weiteren Bauelement 42 mithilfe des Inserts 40 verbunden werden. Hierfür kann durch das Insert 40 eine Schraube 43 geführt werden, die dann das weitere Bauteil 42 verschraubt.
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In dem Sandwichbauteil 41 befindet sich des Weiteren eine elektrische Kontaktierung 44, die bis in das Insert 40 reicht und dort über entsprechende Kontakte kontaktierbar ist. Diese elektrischen Kontakte können dann mit einem Funktionselement 45 elektrisch kontaktiert werden, das in das Insert 40 eingesetzt wird. Im Ausführungsbeispiel der 4 handelt es sich bei dem Funktionselement um eine Beleuchtungseinheit, die in das Insert 40 eingesetzt wird und dann mit einer Abdeckung 46 abgedeckt wird.
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Hierdurch wird es möglich, mithilfe des Inserts eine feste Verbindung des Sandwichbauteils 41 mit einem weiteren Bauteil 42 herzustellen und gleichzeitig eine weitere elektrische Funktionsintegration in dem Insert bereitzustellen, die im Ausführungsbeispiel der 4 in Form einer elektrischen Beleuchtung realisiert wird. Hierdurch lassen sich weitere Arbeitsschritte für die Integration des Beleuchtungselementes einsparen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sandwichbauteil
- 2
- Kernschicht
- 3
- erste Deckschicht
- 4
- zweite Deckschicht
- 5
- Ausnehmung, Öffnung
- 6
- elektrischer Leiter
- 7
- Insert
- 8
- Außenwandung des Inserts
- 9
- Innenwandung der Ausnehmung
- 10
- Flansch des Inserts
- 11
- federnd gelagerte Kontakte
- 12
- Funktionselement
- 13
- Schrauben
- 20
- doppelseitiges Insert
- 21
- erstes Element des doppelseitigen Inserts
- 22
- zweites Element des doppelseitigen Inserts
- 23
- weiteres Insert
- 30
- lasteinleitendes Bauelement
- 40
- Insert
- 41
- Sandwichbauteil
- 42
- weiteres Bauteil
- 43
- Befestigungsschraube
- 44
- elektrische Leiter
- 45
- Funktionselement mit Beleuchtungseinheit
- 46
- Abdeckung
