DE102018202478A1

DE102018202478A1 - Verfahren zur Bildung eines hart verschraubbaren Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils, Kfz-Batteriegehäuse mit einem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil und Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung

Info

Publication number: DE102018202478A1
Application number: DE102018202478.2A
Authority: DE
Inventors: Richard G. Koehnsen; Philip Rättich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-08-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrüstung eines flächigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10), umfassend eine poröse Kunststofflage (18) zwischen zwei Metalllagen (14, 16), mit einer zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildeten Verbindungsanordnung (12) zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10) mit einem weiteren Bauteil, umfassend die folgenden Schritte:
- Ausbilden eines Durchgangslochs (20, 22) in einer der Metalllagen (14, 16),
- Einbringen einer Stützanordnung (24; 124) zwischen die beiden Metalllagen (14, 16) derart, dass sich wenigstens ein Stützabschnitt (25) der Stützanordnung (24) zwischen den aufeinander zu weisenden Seiten (14a, 16a) der Metalllagen (14, 16) befindet, und
- Einbringen einer Gewindestiftformation (36) durch das Durchgangsloch (20, 22) in den Bereich (32) zwischen den beiden Metalllagen (14, 16).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrüstung eines flächigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils, umfassend eine poröse Kunststofflage zwischen zwei Metalllagen, mit einer zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildeten Verbindungsanordnung zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit einem weiteren Bauteil.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Kfz-Batteriegehäuse mit wenigstens einem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung, umfassend ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil und eine Verbindungsanordnung zur Herstellung einer schraubbaren Verbindung zwischen dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil und einem weiteren Bauteil, wie etwa einem Batteriegehäuserahm en.
Sandwich-Verbundwerkstoffe mit einer zwischen zwei Metalllagen angeordneten porösen Kunststofflage können aufgrund ihrer Materialeigenschaften, insbesondere aufgrund ihrer Festigkeit bei gleichzeitig geringem Flächengewicht, in vielen Bereichen der Technik bisher verwendete reine Metallwerkstoffe ersetzen. Zur Erhöhung der Materialfestigkeit und Materialsteifigkeit ist unter dem Produktnamen „Stratura Hybrid®“ ein Sandwich-Verbundwerkstoff der Röchling Automotive SE bekannt, welcher wenigstens zwei Metalllagen aufweist, zwischen denen eine poröse Kunststofflage, genauer: eine LWRT-Kunststofflage, angeordnet ist. Die LWRT-Kunststofflage ist nur teilkompaktiert und umfasst besonders bevorzugt ein Fasergewirr aus Glasfasern oder allgemein aus bei höheren Temperaturen formbeständigen Fasermaterialien, welche durch einen bei niedrigeren Temperaturen erweichenden oder schmelzenden thermoplastischen Binderwerkstoff, bevorzugt aus einem Polyolefin, besonders bevorzugt aus Polypropylen, gebunden sind. Der Begriff „LWRT“ steht dabei für Low Weight Reinforced Thermoplast, also für einen verstärkten Thermoplasten mit niedrigem Gewicht.
Der Einsatz allgemein von Sandwich-Verbundwerkstoffen mit einer zwischen zwei Metalllagen angeordneten porösen Kunststofflage, insbesondere als Ersatz von bisher verwendeten reinen Metallwerkstoffen, wird in manchen Fällen dadurch erschwert, dass Kräfte oder/und Momente zwischen einem Bauteil aus einem solchen Sandwich-Verbundwerkstoff und einem weiteren Bauteil an den Verbindungsstellen zwischen diesen Bauteilen nur unzureichend übertragen werden können.
Zwar ist es bekannt, Bauteile aus Sandwich-Verbundwerkstoffen mit anderen Bauteilen zu verkleben oder zu verschweißen. Jedoch sind nicht alle sich konstruktiv ergebenden Verbindungsstellen zwischen einem Bauteil aus einem Sandwich-Verbundwerkstoff und einem weiteren Bauteil zur Verklebung oder/und zur Verschweißung geeignet.
Weiter ist es bekannt, an den Verbindungsstellen von Bauteilen aus Sandwich-Verbundwerkstoffen gesonderte Verbindungsstrukturen vorzusehen, die eine Kraft- oder/und Momentenübertragung erleichtern. Einige dieser Verbindungsstrukturen müssen vor der Fertigstellung des Bauteils aus Sandwich-Verbundwerkstoff zwischen den Metalllagen des Verbundwerkstoffs angeordnet und gleichsam in den Sandwich-Verbundwerkstoff eingebaut werden. Andere können nachträglich angeordnet werden, wobei hierfür wiederum zusätzliche Chemie in Form von Klebstoff und dergleichen benötigt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technische Lehre anzugeben, welche gestattet, Bauteile aus Sandwich-Verbundwerkstoffen in größerem Umfang als bisher einfach und sicher beim Aufbau von Bauteilanordnungen zu verwenden und mit diesen insbesondere Bauteile aus reinen Metallwerkstoffen zu ersetzen. Dabei ist insbesondere daran gedacht, den Umfang der Verwendung von Bauteilen aus Sandwich-Verbundwerkstoffen in der Automobiltechnik zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Ausrüstung eines flächigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils, umfassend eine poröse Kunststofflage zwischen zwei Metalllagen, mit einer zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildeten Verbindungsanordnung zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit einem weiteren Bauteil, umfassend die folgenden Schritte:

- Ausbilden eines Durchgangslochs in einer der Metalllagen,
- Einbringen einer Stützanordnung zwischen die beiden Metalllagen derart, dass sich wenigstens ein Stützabschnitt der Stützanordnung zwischen den aufeinander zu weisenden Seiten der Metalllagen befindet, und
- Einbringen einer Gewindestiftformation durch das Durchgangsloch in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen.

Eine zur Übertragung ausreichender Kräfte oder/und Momente ausgebildete Bauteilverbindung zwischen einem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil und einem weiteren Bauteil war bisher eines der großen Hindernisse für den Einsatz von Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilen in der Technik. Das oben beschriebene Verfahren kann eine solche Bauteilverbindung bereitstellen. Das verfahrensgemäß mit einer Verbindungsanordnung aus wenigstens Stützanordnung und Gewindestiftformation ausgerüstete Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil kann mit anderen Bauteilen unter Anwendung ausreichend hoher Verbindungskräfte und -momente verschraubt werden.
Zur Klarstellung sei angemerkt: mit einem Sandwich-Verbundwerkstoff ist in der vorliegenden Anmeldung stets ein Werkstoff mit zwei Metalllagen und einer der zwischenangeordneten porösen Kunststofflage bezeichnet. Vorzugsweise weist der Sandwich-Verbundwerkstoff nur die genannten Lagen: Metalllagen und zwischenangeordnete poröse Kunststofflage auf. Es ist jedoch darüber hinaus möglich, auf einer von der jeweils anderen Metalllage und der porösen Kunststofflage wegweisenden Seite einer Metalllage wenigstens eine weitere Lage anzuordnen, insbesondere eine weitere poröse oder/und massive Kunststofflage, etwa ein thermoplastisch gebundenes oder ungebundenes Fasergewirr oder/und eine Kunststofffolie.
Die Stützanordnung zwischen den beiden Metalllagen sorgt dabei dafür, dass die Metalllagen zwischen sich eine durch die konstruktive Gestaltung der Stützanordnung bestimmten Mindestabstand beibehalten. Von der Gewindestiftformation ausgehende Kräfte, welche auf die das Durchgangsloch aufweisende Metalllage in Richtung zur jeweils anderen Metalllage hin einwirken, können so von der Stützanordnung abgestützt werden. Abschnitte der Stützanordnung befinden sich dazu derart zwischen den aufeinander zu weisenden Seiten der Metalllagen, dass sie mit jeder dieser Seite in Anlageeingriff sind oder unter der Einwirkung von Montagekräften treten können.
Wenngleich in einer besonders einfachen Form der vorliegenden Erfindung das ausbilden lediglich eines Durchgangslochs in einer der beiden Metalllagen des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils ausreichen kann, ist es zur Übertragung nicht nur von Druckkräften, sondern auch von Zugkräften oder/und Biegemomenten vorteilhaft, wenn das oben genannte Ausbilden des Durchgangslochs ein Ausbilden eines ersten Durchgangslochs ist und das Verfahren den weiteren Schritt umfasst:

- Ausbilden eines zweiten, mit dem ersten fluchtenden Durchgangsloches in der jeweils anderen Metalllage.

Dann kann nämlich die Gewindestiftformation das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil vollständig durchsetzen. Es kann an beiden Seiten des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils im Bereich der Durchsetzung durch Klemmung zwischen zwei Verankerungsformationen verankert werden, beispielsweise durch einen Schraubenkopf auf der einen Seite des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils und eine Mutter auf der anderen Seite oder durch zwei Muttern, eine auf jeder Seite des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils. Die von den Verankerungsformationen: Schraubenkopf oder/und Mutter(n), in Richtung zum Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil hin ausgeübten Kräfte können durch die, verglichen mit der porösen Kunststofflage, wesentlich druckstabilere Stützanordnung aufgenommen werden. Zur Erleichterung der Durchsetzung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils durch die Gewindestiftformation kann zusätzlich zu den beiden fluchtenden Durchgangslöchern auch ein die beiden fluchtenden Durchgangslöcher verbindender Durchgangskanal in der porösen Kunststofflage ausgebildet werden.
Zur Bereitstellung der vorteilhaften, das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil vollständig durchsetzenden Gewindestiftformation kann das Einbringen der Gewindestiftformation ein Durchsetzen des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit der Gewindestiftformation derart umfassen, dass ein die Gewindestiftformation aufweisendes Gewindebauteil, etwa eine Schraube oder eine Gewindestange, zu beiden Seiten des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils über die jeweils von der porösen Kunststofflage wegweisende Seite der Metalllagen vorsteht. Ein vorstehender Abschnitt des Gewindebauteils kann ein Schraubenkopf sein oder/und kann ein Abschnitt der Gewindestiftformation sein, auf welche eine Mutter aufgeschraubt werden kann.
Vorteilhaft kann das Einbringen der Stützanordnung in den Bereich der porösen Kunststofflage durch ein Durchgangsloch in der Metalllage ohne zusätzliche Verwendung von Klebstoff oder Vergussmasse erfolgen. Hierzu kann gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass der Schritt des Einbringens der Stützanordnung ein Einführen der Stützanordnung durch das Durchgangsloch in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen ein radiales Aufweiten des Stützabschnitts derart umfasst, dass wenigstens ein Abschnitt der Stützanordnung eine Außenabmessung aufweist, welche größer ist als eine in gleicher Raumrichtung wie die Außenabmessung zu messende lichte Weite des Durchgangslochs. Die Angabe „radial“ bezieht sich dabei auf die, in der Regel geradlinige, Bewegungsbahn, längs welcher die Stützanordnung in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen eingebracht wird.
So kann die Stützanordnung vor dem Einführen und während des Einführens eine zur Bewegungsbahn orthogonale Außenabmessung aufweisen, welche kleiner ist als eine bei vorgegebener Orientierung der Stützanordnung in gleicher Richtung zu messende lichte Weite des Durchgangslochs, durch welche hindurch die Stützanordnung in den Bereich der porösen Kunststofflage eingebracht wird. Nach dem Einführen, also dann wenn die Stützanordnung sich zwischen den beiden Metalllagen des Sandwich-Verbundbauteils befindet, wird die Außenabmessung durch das radiale Aufweiten derart vergrößert, dass die Stützanordnung nicht mehr durch das Durchgangsloch hindurch passt. Somit ist die Stützanordnung nicht nur unverlierbar in der porösen Kunststofflage zwischen den Metalllagen angeordnet, sondern weist überdies in Richtung zu ihrer jeweils nächstgelegenen Metalllage hinweisende Abstützflächen auf, welche bei Druckbeaufschlagung der beiden Metalllagen in Anlageeingriff mit den Metalllagen kommen können und so Druckkräfte aufnehmen können.
Das radiale Aufweiten kann durch die Gewindestiftformation selbst erfolgen oder kann durch ein entsprechendes Aufweitewerkzeug bewirkt werden. Ein solches Aufweitewerkzeug kann beispielsweise analog zu einem Faltkern mit radial beweglichen backen ausgebildet sein.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, welche ein radiales Aufweiten nach einer Einführung der Stützanordnung in den Bereich zwischen den Metalllagen ermöglicht, kann die Stützanordnung eine sich längs einer Bauteillängsachse erstreckende geschlitzte Hülse aufweisen, wobei das radiale Aufweiten ein Entfernen von einander in Umfangsrichtung um die Bauteillängsachse gegenüberliegenden Schlitzrändern voneinander umfasst. Bevorzugt ist die geschlitzte Hülse die Stützanordnung. Die Stützanordnung umfasst dann bevorzugt kein weiteres Bauteil.
Alternativ oder zusätzlich kann die Stützanordnung eine Mehrzahl von sich längs einer Bauteillängsachse erstreckenden, um die Bauteillängsachse herum verteilt angeordneten und miteinander verlagerbar verbundenen Teilbauteilen oder/und Bauteilabschnitten aufweisen. Dabei umfasst das radiale Aufweiten bevorzugt ein radiales Entfernen von Teilbauteilen oder/und Bauteilabschnitten von der Bauteillängsachse. Da die Teilbauteile oder/und die Bauteilabschnitte in Umfangsrichtung um die Bauteillängsachse, die im Übrigen in der Regel mit der Bewegungsbahn der Stützanordnung beim Einführen in den Bereich zwischen die Metalllagen zusammenfällt, verteilt angeordnet sind, bewirkt ein radiales Entfernen der Teilbauteile oder/und der Bauteilabschnitte von der Bauteillängsachse ein Entfernen der Teilbauteile oder/und der Bauteilabschnitte in Umfangsrichtung voneinander.
Die Teilbauteile oder/und die Bauteilabschnitte können einstückig miteinander verlagerbar verbunden sein, etwa in in Umfangsrichtung umlaufender mäandrischer Gestalt. Diese mäandrische Gestalt kann beispielsweise gebildet sein durch zueinander und zur Bauteillängsachse im Wesentlichen parallele Bauteilabschnitte, welche in Umfangsrichtung alternierend an ihrem dem einen und dann an ihrem dem jeweils anderen Längsende näher gelegenen Bereich mit dem in Umfangsrichtung jeweils vorauseilend benachbarten Bauteilabschnitt verbunden sind.
Alternativ oder zusätzlich können die Teilbauteile durch eine ein radiales Aufweiten ermöglichende Tragstruktur getragen sein, etwa eine Tragstruktur mit in Umfangsrichtung formveränderlichen Maschen, wie sie auch an medizinischen Stents angewandt werden. Alternativ oder zusätzlich können die aufweitbaren Bauteilabschnitte unmittelbar durch Maschen bildende, miteinander in verformbarer Weise verbundene Streben gebildet sein.
Weiter alternativ oder zusätzlich können die Teilbauteile oder/und Bauteilabschnitte durch eine in Umfangsrichtung elastische Zugfeder verbunden sein, welche die Teilbauteile oder/und Bauteilabschnitte in Umfangsrichtung aufeinander zu und daher die Teilbauteile oder/und Bauteilabschnitte auch radial zur Bauteillängsachse hin vorspannt. Die in Umfangsrichtung elastische Zugfeder kann als Elastomer-Band die Teilbauteile oder/und Bauteilabschnitte radial außen umgeben. Dann ist nicht einmal eine gesonderte Befestigung der Teilbauteile oder/und der Bauteilabschnitte an der Zugfeder erforderlich.
Alternativ kann die Mehrzahl von sich längs einer Bauteillängsachse erstreckenden, um die Bauteillängsachse herum verteilt angeordneten und miteinander verlagerbar verbundenen Teilbauteilen oder/und Bauteilabschnitten in Aufweitungsrichtung vorgespannt sein. Dieses besonders dann bevorzugt, wenn eine radiale Aufweitung nach dem Einbringen der Stützanordnung in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen aus irgendwelchen Gründen erschwert ist. Unter Ausnutzung der beschriebenen Vorspannung in Aufweitungsrichtung kann das radiale Aufweiten ein Ausschieben der Stützanordnung aus einem die Teilbauteile oder/und die Bauteilabschnitte gegen ihre Vorspannung näher bei der Bauteillängsachse haltenden Applikationsbauteil, insbesondere Applikationsrohr, durch das Durchgangsloch in den Bereich zwischen die Metalllagen umfassen.
Zur Festlegung der Stützanordnung an wenigstens einer Metalllage kann die Stützanordnung zumindest an ihrer radial äußeren Seite eine Gewindeformation aufweisen. Dann umfasst bevorzugt der Schritt des Einbringens der Stützanordnung ein Eindrehen der Stützanordnung in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Einbringens der Stützanordnung ein Anordnen je einer Hülse mit Innengewinde an jedem Durchgangsloch aufweisen. Dann umfasst bevorzugt das Eindrehen der Stützanordnung ein Einschrauben der Gewindestiftformation erst in die eine und dann in die andere Hülse. Die beiden Hülsen können Niet-Hülsen sein, welche in ihr jeweils zugeordnetes Durchgangsloch eingesetzt und dann durch Vernietung mit der das Durchgangsloch aufweisenden Metalllage verbunden werden. In diesem Fall kann eine Abstützfläche zum Anlageeingriff mit der zugeordneten Metalllage erst durch die Vernietung gebildet werden.
Alternativ kann die Stützanordnung ein sich längs einer Bauteillängsachse erstreckendes, schraubenfederartig gewundenes Windungsbauteil mit voneinander gegen eine Federvorspannkraft axial entfernbaren Windungen umfassen oder sein. Die orthogonal zur Bauteillängsachse zu messende Außenabmessung des Windungsbauteils ist dabei größer als die in gleicher Richtung zu messende lichte Weite des Durchgangslochs, durch welches hindurch das Windungsbauteil in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen eingeführt wird. Das Windungsbauteil kann daher nicht einfach durch das Durchgangsloch hindurchgesteckt werden, sondern muss - der schraubenfederartigen Gestalt des Windungsbauteils folgend - in den Bereich zwischen den Metalllagen eingedreht werden. Der Schritt des Eindrehens der Stützanordnung in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen umfasst dann ein Anordnen wenigstens eines das eine Durchgangsloch umgebenden Randbereichs einer Metalllage zwischen zwei axial benachbarten Windungen der Stützanordnung und ein Einschrauben der Stützanordnung in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen. Sofern das Windungsbauteil das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil vollständig durchsetzen soll, können beide Randbereiche, welche jeweils in einer anderen von beiden Metalllagen ein Durchgangsloch umgeben, mit Abstand voneinander durch Einschrauben des Windungsbauteils zwischen jeweils zwei axial benachbarten Windungen der Stützanordnung bzw. des Windungsbauteils angeordnet werden.
Dann jedoch, wenn die axiale Länge des Windungsbauteils den Abstand zwischen den beiden Metalllagen nicht übersteigt, kann das Windungsbauteil durch ein Durchgangsloch vollständig in den Bereich zwischen den beiden Metalllagen eingedreht werden, wo es dann mit seinen stirnseitigen Abstützflächen den jeweiligen aufeinander zu weisenden Innenseiten der beiden Metalllagen als Abstandshalter gegenüberliegt. Die wendelförmigen Windungen können dann als Innengewinde ausgebildet sein und genutzt werden, um die Gewindestiftformation in das Windungsbauteil einzudrehen. Die Gewindestiftformation kann jedoch auch einfach nur axial durch das Windungsbauteil hindurchgesteckt werden. Bevorzugt sind die beiden Stirnflächen des Windungsbauteils zur Ausbildung möglichst effektiver Abstützflächen zueinander parallel und zur Bauteillängsachse des Windungsbauteils orthogonal.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der eingangs genannte Aufgabe auch gelöst durch eine Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung, umfassend ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil mit zwei Metalllagen von wenigstens 0,1 mm Dicke sowie mit einer zwischen den zwei Metalllagen angeordneten porösen Kunststofflage und weiter umfassend eine zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildete Verbindungsanordnung zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit einem weiteren Bauteil, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil einen Durchgang aufweist, welcher die beiden Metalllagen und die zwischen diesen angeordnete Kunststofflage durchsetzt, wobei sich eine Stützanordnung als Mindestabstandssicherung zwischen den beiden Metalllagen befindet, wobei die Stützanordnung zwei durch eine starre Bauteilstruktur mit einander verbundene Abstützflächen aufweist, von welchen jede zu einer anderen der beiden Metalllagen hinweist und zur Anlage an dieser ausgebildet ist, wobei die Abstützflächen unter Verformung der Stützanordnung zwischen aufeinander zu weisenden Flächen der Metalllagen angeordnet wurden bzw. sind.
Technische Merkmale der Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung sowie deren Vorteile und Wirkungen, die im Zusammenhang mit dem obigen Verfahren beschrieben wurden, sind auch an der obigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung vorteilhaft anwendbar, da diese durch das eingangs genannte Verfahren herstellbar ist. Umgekehrt sind technische Merkmale sowie ihre Vorteile und Wirkungen, die in der vorliegenden Anmeldung an der Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung beschrieben und erläutert sind, auch an dem eingangs genannten Verfahren sowie an den Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilen des weiter unten beschriebenen Kfz-Batteriegehäuses oder/und an deren Verbindungsanordnungen vorteilhaft anwendbar.
Durch die Verformung der Stützanordnung und dadurch bedingt durch die Anordnung einer Abstützfläche der Stützanordnung zum Anlageeingriff mit einer auf die jeweils andere Metalllage zu weisenden Fläche einer Metalllage kann die Stützanordnung ohne adhäsive Hilfsmittel, wie Klebstoffe oder/und Vergussmasse, in dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil angeordnet sein. Die Anordnung der Stützanordnung im Bereich zwischen den Metalllagen kann auch erst nachträglich nach Fertigstellung des Sandwich-Verbundwerkstoffs oder sogar nach Fertigstellung des daraus gebildeten Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils erfolgen.
Zur Vermeidung unnötig hoher Bauteileanzahlen einerseits und zur Bereitstellung einer möglichst hohen Bauteilfestigkeit, insbesondere Druckfestigkeit, andererseits kann die Stützanordnung ein einstückiges Bauteil sein, sodass die beiden Abstützflächen an der sie verbindenden Bauteilstruktur ausgebildet sind. Ein Beispiel hierfür ist die oben genannte geschlitzte Hülse als einstückige Stützanordnung.
Zur Verstärkung und Versteifung der Stützanordnung kann die starre Bauteilstruktur eine Gewindestiftformation umfassen, welche in jeweilige, die Abstützflächen aufweisende Körperabschnitte eingedreht ist und so die Abstützflächen starr verbindet. Die die Abstützflächen verbindende Gewindestiftformation kann insbesondere jene Gewindestiftformation sein, die als Teil der Verbindungsanordnung zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit einem weiteren Bauteil ausgebildet ist.
In Rückgriff auf den oben bereits beschriebenen Fall eines Niets mit Durchgangsöffnung und darin ausgebildetem Innengewinde können die beiden Abstützflächen an je einem Niet ausgebildet sein, von welchen jeder einer anderen Metalllage zugeordnet ist, wobei jeder Niet durch Vernietung mit der ihm zugeordneten Metalllage verbunden ist und eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsöffnung aufweist, in welche die Gewindestiftformation eingeschraubt ist.
Ebenso können - wie oben bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben - die beiden Abstützflächen an unterschiedlichen Windungen eines sich längs einer Bauteillängsachse erstreckenden, schraubenfederartig gewundenen Windungsbauteils mit voneinander gegen eine Federvorspannkraft axial entfernbaren Windungen ausgebildet sein. Bevorzugt weist das Windungsbauteil eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsöffnung auf, in welche die Gewindestiftformation eingeschraubt sein kann. Welche Abschnitte des Windungsbauteils an der fertigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung die Abstützflächen bilden, steht dabei häufig erst nach Anordnung des Windungsbauteils am Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil fest. Da sich die einzelnen Windungen jedoch nicht voneinander unterscheiden, ist jede Windung und innerhalb einer Windung jeder Umfangsabschnitt einer Windung gleichermaßen zur Ausbildung einer Abstützflächen geeignet.
Grundsätzlich kann die poröse Kunststofflage eine beliebige poröse Kunststofflage sein, etwa ein geschlossenzelliger oder offenzelliger Schaum. Aufgrund der bei gleichem Bauteilvolumen erzielbaren höheren Zug-, Druck- und Biegefestigkeiten ist die weist poröse Kunststofflage einen ein- oder mehrlagigen, wenigstens abschnittsweise nur teilweise kompaktierten LWRT-Körper auf oder besteht aus einem solchen. Das LWRT ist bevorzugt ein Fasergewirr aus Glasfasern, welches durch Polypropylen oder Polyethylen, bevorzugt jedoch Polypropylen, gebunden ist.
Bevorzugt ist das oben genannte Durchgangsloch oder sind die oben genannten fluchtenden Durchgangslöcher zur Anordnung einer oder mehrerer Verbindungsanordnungen die einzigen Durchgangslöcher in den Metalllagen, um das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil in Dickenrichtung möglichst flüssigkeitsdicht auszubilden. Die Metalllagen sind daher bevorzugt massive Metalllagen.
Der in vorliegender Anmeldung beschriebene Sandwich-Verbundwerkstoff eignet sich in besonders vorteilhafter Weise zur Verwendung an Kfz-Batteriegehäusen. Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kfz-Batteriegehäuse mit einem Batterierahmen, mit einer den Batterierahmen nach unten verschließenden Bodenplatte und mit einer den Batterierahmen nach oben verschließenden Deckplatte, wobei die Boden- oder/und die Deckplatte ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil umfasst, welches zwei Metalllagen sowie eine zwischen den zwei Metalllagen angeordnete poröse Kunststofflage aus einem ein- oder mehrlagigen, wenigstens abschnittsweise nur teilweise kompaktierten LWRT aufweist.
Das Metall der Metalllagen des Sandwich-Verbundwerkstoff Bauteils ist aus Gründen niedriger Dichte und damit niedrigen Bauteilgewichts bei vorgegebenen Bauteilvolumen bevorzugt Aluminium.
Dann, wenn die Deckplatte ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil umfasst oder ist, hat es sich zur Bereitstellung einer gewissen Mindestfestigkeit als vorteilhaft erwiesen, wenn die Metalllagen der Deckplatte eine Dicke von mindestens 0,1 mm aufweisen. Dann, wenn die Bodenplatte ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil umfasst oder ist, weisen deren Metalllagen zur Bereitstellung einer ausreichenden Festigkeit der mechanisch höher belasteten Bodenplatte vorzugsweise eine größere Dicke auf als die Metalllagen der Deckplatte, bevorzugt von mindestens 0,4 mm auf. Weiter bevorzugt sind die tatsächlichen Dicken der Metalllagen jedoch größer. Bevorzugt weisen wenigstens die Metalllagen Bodenplatte eine Dicke von wenigstens 0,9 mm auf, jeweils bei Verwendung von Aluminium-Metalllagen.
Es hat sich im Hinblick auf das Bauteilgewicht als vorteilhaft und im Hinblick auf die Bauteilfestigkeit als ausreichend herausgestellt, wenn der LWRT eine Dichte von zwischen 0,5 und 1,1 kg/dm³ aufweist. Dabei handelt es sich wiederum bevorzugt um ein LWRT aus Glasfasergewirr und thermoplastischem Polypropylen-Binder.
Je nach Anwendung ist es ausreichend, wenn die Bodenplatte des Kfz-Batteriegehäuses eine Dicke von 6 bis 16 mm aufweist.
Der Batterierahmen ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Daher stellt sich die Frage, wie die Deckplatte oder/und die Bodenplatte mit dem Batterierahmen verbunden sein können. Eine Möglichkeit ist die Verbindung von Deckplatte oder/und Bodenplatte mit jeweils dem Batterierahmen über die oben beschriebene Verbindungsanordnung, wenn die Deckplatte oder/und die Bodenplatte als eine, wie oben beschriebene, Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung ausgebildet sind oder eine solche umfassen. Dann kann die Verbindung der Deckplatte oder/und der Bodenplatte mit dem Batterierahmen durch die Gewindestiftformation als Verschraubung hergestellt sein.
Alternativ oder/zusätzlich kann die Deckplatte oder/und die Bodenplatte mit dem Batterierahmen verklebt oder/und verschweißt sein.
Zur Verklebung empfiehlt es sich, bei der Herstellung der Deckplatte oder/und der Bodenplatte aus dem oben bezeichneten Sandwich-Verbundwerkstoff eine dünne Polyolefinlage, bevorzugt Polyethylenlage, auf die im fertig montierten Zustand zum Batterierahmen hin weisende Seite einer Metalllage aufzulegen und diese gemeinsam mit dem Sandwich-Verbundwerkstoff zu der Deckplatte oder/und der Bodenplatte formzupressen. Durch die beim Formpressen auftretenden hohen Druckkräfte wird die Polyethylenlage mit der Metalllage, insbesondere Aluminiumlage, fest verbunden und bildet eine klebefähige Außenlage der Deckplatte oder/und der Bodenplatte. Eine Oberflächenbehandlung der Metalllage ist dabei für ein Verkleben des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils mit dem Batterierahmen vorteilhafterweise nicht notwendig.
Für eine Verschweißung ist es vorteilhaft, wenn die Deckplatte oder/und die Bodenplatte einen Randabschnitt aufweisen, welcher frei ist von LWRT-Material und in welchem zwischen den beiden Metalllagen eine weitere Metalllage angeordnet ist, die in Dickenrichtung den Raum zwischen den äußeren beiden Metalllagen überbrückt. Somit weist die Deckplatte oder/und die Bodenplatte als ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil wenigstens einen Abschnitt auf, welcher vollständig aus Metall besteht. Bevorzugt ist die zwischen den Metalllagen angeordnete weitere Metalllage aus demselben Metall wie die Metalllagen des Sandwich-Verbundwerkstoffs. Bevorzugt handelt sich dabei wiederum um das gleiche Metall, aus welchem der Batterierahmen gebildet ist. Der so am Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil gebildete massive Metallabschnitt kann in besonders vorteilhafterweise der Verschweißung mit dem Batterierahmen dienen. Daher ist bevorzugt eine Schweißnaht zur Verbindung mit dem Batterierahmen im Bereich des massiv-metallischen Randabschnitts der Deckplatte oder/und der Bodenplatte ausgeführt.
Die vorliegende Anmeldung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es stellt dar:

1 bis 4 eine Bildung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
5 bis 7 eine Bildung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
8 bis 10 eine Bildung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
11 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung, gebildet durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
12 und 13 eine Bildung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
14 und 15 eine Bildung einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
16 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kfz-Batteriegehäuses und
17 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kfz-Batteriegehäuses.

In den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel zur Ausrüstung eines flächigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils 10 mit einer Verbindungsanordnung 12 dargestellt.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 10 ist in den 1 bis 4, ebenso wie in den weiteren 5 bis 15, lediglich ausschnittsweise dargestellt. Es umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Lagen, nämlich zwei äußere, vorzugweise massive, unperforierte Metalllagen 14 und 16, zwischen welchen eine poröse Kunststofflage 18, bevorzugt aus LWRT, besonders bevorzugt umfassend ein mit Polyolefin gebundenes Glasfasergewirr, angeordnet ist. Die Metalllagen 14 und 16 sind mit der porösen Kunststofflage 18 durch Adhäsion fest verbunden. Die Kunststofflage 18 ist der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich mittels ihres Durchbruch-Umrisses zwischen den beiden Metalllagen 14 und 16 angedeutet.
In jeder der Metalllagen 14 und 16 ist je ein Durchgangsloch 20 bzw. 22 ausgebildet, welches die zugehörige Metalllage 14 bzw. 16 in Dickenrichtung vollständig durchsetzt. Wenngleich das zwischen den in Dickenrichtung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils 10 miteinander fluchtenden Durchgangslöchern 20 und 22 angeordnete Kunststoffmaterial der Kunststofflage 18 auch verdrängt werden kann, ist zur Erleichterung der Einführung einer Stützanordnung 24 zwischen den beiden Metalllagen 14 und 16 ein die Durchgangslöcher 20 und 22 verbindender Durchgangskanal 26 in der Kunststofflage 18 ausgebildet. Somit können die Durchgangslöcher 20 und 22 sowie der sie verbindenden Durchgangskanal 26 in einem Arbeitsgang beispielsweise durch ein Bohrwerkzeug hergestellt werden.
In der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform umfasst die Stützanordnung 24 eine geschlitzte Hülse 28, wobei der Schlitz 30 der Hülse 28 parallel zu der Hülsenlängsachse (Bauteillängsachse) L über die gesamte Bauteillänge der Hülse 28 verläuft, welche mit der geradlinigen Bewegungsbahn B zusammenfällt, längs der die geschlitzte Hülse 28 in den Bereich 32 zwischen den beiden Metalllagen 14 und 16 eingeführt wird. Die Bewegungsbahn B fällt wiederum mit der Längsmittelachse Z der miteinander fluchtenden Formationen: Durchgangslöcher 20 und 22 sowie Durchgangskanal 26, zusammen.
2 zeigt die geschlitzte Hülse 28 in dem Bereich 32 zwischen den beiden Metalllagen 14 und 16 angeordnet, genauer zwischen der zur Metalllage 16 hinweisenden Innenseite 14a der Metalllage 14 und der zur Metalllage 14 hinweisenden Innenseite 16a der gegenüberliegenden Metalllage 16. Der Außendurchmesser der geschlitzten Hülse 28 in ihrer ursprünglichen Gestalt ist zur erleichterten Einführung der Hülse 28 durch das Durchgangsloch 20 hindurch in den Bereich 32 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Durchgangslochs 20. Die Gestalt des Durchgangslochs 20 ist negativ-zylindrisch. Die Gestalt der geschlitzten Hülse 28 ist im Wesentlichen zylindrisch.
In 3 ist dargestellt, wie eine Schraube 34 mit einer Gewindestiftformation 36 in Gestalt eines mit einem Außengewinde 38 versehenen Schraubenschaftes 40 in die Hülse 28 eingedreht wird. Die Schraube 34 kann dabei derart ausgestaltet sein, dass sie beim Eindrehen in die Hülse 28 ein Innengewinde in die Hülse 28 einschneidet. Dies ist jedoch nicht notwendig. Die Innenseite der Hülse 28 kann auch glatt sein.
Durch das Eindrehen der Schraube 24 wird der Schlitz 30 in Umfangsrichtung um die Hülsenlängsachse L, die mit der Schraubenlängsachse S zusammenfällt, aufgeweitet. Die den Schlitz 30 begrenzenden Umfangsenden 30a und 30b der Hülse 28 werden beim Aufweiten in Umfangsrichtung voneinander entfernt. Alternativ kann die Hülse 28 anstelle der Schraube 34 mit einem Aufweitewerkzeug aufgeweitet worden sein, bevor die Schraube 34 längs der Bewegungsbahn B durch das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 10 hindurchgeführt wird. Ein taugliches Aufweitewerkzeug kann ähnlich einem an sich bekannten Faltkeil ausgebildet sein. Die aufgeweitete Hülse 28 passt nicht mehr durch die Durchgangslöcher 20 und 22 und verbleibt somit im Bereich 32.
In 4 ist die fertig hergestellte Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung 42 aus Bauteil 10 und Verbindungsanordnung 12 dargestellt. Die Schraube 34 ist vollständig in die Hülse 28 eingedreht. Ihr Schraubenkopf 44 liegt als eine Verankerungsformation an der von der jeweils anderen Metalllage 16 wegweisenden Außenseite 14b der Metalllage 14 an. Die Schraube 34 mit der Gewindestiftformation 36 durchsetzt das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 10 vollständig. Auf den jenseits der Metalllage 16 über das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 10 gelegenen Endabschnitt der Gewindestiftformation 36 ist eine Mutter 46 als eine weitere Verankerungsformation aufgeschraubt. Die Mutter 46 liegt auf der von der Metalllage 14 wegweisenden Außenseite 16b der Metalllage 16 an.
Die zwischen den Metalllagen 14 und 16 gelegene, nun aufgeweitete Metallhülse 28 liegt mit aufgrund der Aufweitung den Innenseiten 14a und 16a unmittelbar gegenüberliegenden stirnseitigen Abstützflächen 28a und 28b (in 4 ist lediglich die Abstützflächen 28b angedeutet, die in den 1 und 2 gezeigte entgegengesetzte Abstützfläche 28a ist durch die Metalllage 14 verdeckt) an den Metalllagen 14 und 16 an. Die Hülse 28 dient somit als Abstandshalter, welcher einen durch die axiale Hülsenlänge bestimmten Abstand zwischen den Metalllagen 14 und 16 sichert. Die Mutter 46 und der Schraubenkopf 44 können mit hohem Drehmoment gegen die an der Hülse 28 abgestützten Metalllagen 14 und 16 angezogen werden.
Die Verbindungsanordnung 12 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung 42 umfasst die Stützanordnung 24 in Gestalt der Hülse 28 sowie die Schraube 34 mit der Gewindestiftformation 36 und die Mutter 46. Da die Hülse 28 vollständig im Bereich 32 zwischen den Metalllagen 14 und 16 angeordnet ist, bildet die gesamte Hülse 28 einen Stützabschnitt 25 der Stützanordnung 24.
In den 5 bis 7 ist der Montagevorgang der 1 bis 4 anhand einer zweiten Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 112 dargestellt. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile bzw. Bauteilabschnitte in der ersten Ausführungsform der 1 bis 4 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in der ersten Ausführungsform, jedoch erhöht um die Zahl 100.
Die Ausführungsform der 5 bis 7 wird nachfolgend nur insofern erläutert werden, als sie sich von der Ausführungsform der 1 bis 4 unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten auch zur Erläuterung der Ausführungsform der 5 bis 7 verwiesen wird.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 110 der 5 bis 7 ist mit dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil der 1 bis 4 identisch.
Die Stützanordnung 124 umfasst dagegen erneut eine aufweitbare Hülse 128, die jedoch nicht durchgehend geschlitzt ist, sondern mit einer Mehrzahl von Maschen 148 bildenden, axial bezogen auf die Bauteillängsachse L kurzen Schlitzen 130 durchsetzt ist. Die Schlitze 130 erstrecken sich im Gegensatz zum einzigen Schlitz 30 der ersten Ausführungsform nicht über die gesamte axiale Hülsenlänge. Die Hülse 128 ist, ähnlich einem medizinischen Stent, unter Vergrößerung der Flächen der Maschen 148 aufweitbar. Auch die Hülse 128 bildet als Ganzes einen Stützabschnitt 125, da die Hülse 128 vollständig im Bereich 132 aufgenommen ist und nach dem Aufweiten einen größeren Außendurchmesser aufweist als die Innendurchmesser der Durchgangslöcher 120 und 122. Folglich passt auch die Hülse 128 nach dem Aufweiten nicht mehr durch die Durchgangsöffnungen 120 und 122 und verbleibt daher im Bereich 132.
Die Maschen 148 sind durch einstückig miteinander ausgebildete und relativ zueinander verformbare Stege 150 begrenzt. Die Hülse ist bevorzugt einstückig ausgebildet.
Durch die Art der Aufweitung der Maschen 148 aufgrund von Verformung der sie begrenzenden Stege 150 kommt es, anders als bei der ersten Ausführungsform, während der Aufweitung der Hülse 128 zu einer axialen Verkürzung derselben. Daher sind ohne weitere Maßnahmen die Metalllagen 114 und 116 nach Anordnung der gesamten Hülse 128 im Bereich 132 und Aufweitung derselben axial an die Hülse 128 annäherbar, bis sie an deren stirnseitigen Abstützflächen 128a und 128b (nur die Abstützflächen 128b ist in 7 bezeichnet; wegen der Abstützflächen 128a, siehe 5) anliegen, sodass die aufgeweitete Hülse 128 dann eine weitere Verringerung des Abstands der Metalllagen 114 und 116 verhindern kann.
Die die Maschen 148 begrenzenden Stege 150 sind miteinander verlagerbar verbundenen Bauteilabschnitte im Sinne der obigen Beschreibungseinleitung.
Zur Versteifung der grundsätzlich auch axial verformbaren Hülse 128 kann die stentartige Struktur als Trägerstruktur für an deren Außenfläche angeordnete Axialstreben 152 dienen. Zwei an der Hülse 128 als Trägerstruktur befestigte Axialstreben 152 sind strichliniert in 6 angedeutet. Bevorzugt sind die Axialstreben 152, zumindest vor dem Aufweiten, in Umfangsrichtung äquidistant um die Bauteillängsachse L herum verteilt. Die Axialstreben 152, welche verlagerbar miteinander verbundene Teilbauteile im Sinne der obigen Beschreibungseinleitung bilden, sind beispielsweise als massive, druckstabile Stäbe ausgebildet, welche erhebliche Druckkräfte bei der Herstellung der Verschraubung mit der Schraube 134 und der Mutter 146 aushalten können, ohne zu verformen.
In den 8 bis 10 ist das vorliegend beschriebene Montageverfahren anhand einer dritten Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 212 gezeigt. Wiederum gilt, dass gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in den vorherigen Ausführungsformen der 1 bis 7 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch unter Verwendung von dreistelligen Bezugszeichen mit einer führenden 2.
Die dritte Ausführungsform der 8 bis 10 wird nachfolgend nur insofern beschrieben werden, als sie sich von den vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich auch zur Erläuterung der dritten Ausführungsform der 8 bis 10 verwiesen wird.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 210 ist nach wie vor identisch mit dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil der vorhergehenden Ausführungsformen.
Die Stützanordnung 224 der dritten Ausführungsform umfasst eine Federhülse 228, welche eine in Umfangsrichtung um die Bauteillängsachse L mäandrische Gestalt aufweist. Parallel zur Bauteillängsachse L verlaufende Bauteilabschnitte 250 sind in Umfangsrichtung alternierend an jeweils einem anderen ihrer beiden Längsenden miteinander verbunden. Dadurch ergibt sich insgesamt eine gegen Federkraft aufweitbare Hülse 228. Die Bauteilabschnitte 250 bilden dabei Druckstäbe, wie sie bereits optional aus der 6 zur zweiten Ausführungsform bekannt sind. Lediglich die Verbindung der Bauteilabschnitte 250 ist in der dritten Ausführungsform anders gewählt als durch die stentartige Trägerstruktur der Hülse 128 der zweiten Ausführungsform.
Die Verbindungen zwischen in Umfangsrichtung paarweise benachbarten Bauteilabschnitten 250 miteinander in Umfangsrichtung bieten in der Summe eine ausreichend große Abstützfläche 228a bzw. 228b an den jeweiligen Stirnseiten der Hülse 228.
In 11 ist das vorliegend beschriebene Montageverfahren anhand einer vierten Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 312 gezeigt. Wiederum gilt, dass gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in den vorherigen Ausführungsformen der 1 bis 10 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch unter Verwendung von dreistelligen Bezugszeichen mit einer führenden 3.
Die vierte Ausführungsform der 11 wird nachfolgend nur insofern beschrieben werden, als sie sich von den vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich auch zur Erläuterung der vierten Ausführungsform der 11 verwiesen wird.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 310 ist nach wie vor identisch mit dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil der vorhergehenden Ausführungsformen.
Da der Vorgang des Einführens und Aufweitens von Hülsen als Stützanordnung bereits ausreichend aus den vorher diskutierten Ausdrucksformen bekannt ist, ist die vierte Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 312 und ihre Stützanordnung 324 nur in ihrer endgültigen Ausgestaltung und Anordnung dargestellt.
Die Hülse 328 der vierten Ausführungsform umfasst beispielhaft vier Teilbauteile 352, welche durch eine sie radial außen umgebende elastomere Bandfeder 354 nach radial innen zur Bauteillängsachse L hin gespannt sind. Somit kann die Hülse 328 mit kleinem Durchmesser durch eine der Durchgangsöffnungen 320 oder 322 in den Bereich 332 zwischen den Metalllagen 314 und 316 eingeführt und dort durch Einschieben der Gewindestiftformation 336 radial aufgeweitet werden.
Die Hülse 328 ist, ebenso wie die Hülsen 28 und 128 der vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsform, bezüglich einer zur Bauteillängsachse L orthogonalen Mittelebene spiegelsymmetrisch.
Die Längsenden der Hülse 328 sind radial gegenüber einem von der elastomeren Bandfeder 354 umgebenen Mittelbereich erweitert, was zum einen die Bandfeder 354 an der Hülse 328 unabhängig von deren Betriebszustand sichert und was zum anderen das Einführen der Gewindestiftformation 336 in die Hülse 328 zu deren radialer Aufweitung erleichtert.
Die Hülse 328 muss nicht vier Teilbauteile 352 umfassen sondern kann auch nur drei oder kann fünf oder mehr Teilbauteile 352 umfassen.
In den 12 und 13 ist das vorliegend beschriebene Montageverfahren anhand einer fünften Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 412 gezeigt. Wiederum gilt, dass gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in den vorherigen Ausführungsformen der 1 bis 11 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch unter Verwendung von dreistelligen Bezugszeichen mit einer führenden 4.
Die fünfte Ausführungsform der 12 und 13 wird nachfolgend nur insofern beschrieben werden, als sie sich von den vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich auch zur Erläuterung der fünften Ausführungsform der 12 und 13 verwiesen wird.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 410 ist nach wie vor identisch mit dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil der vorhergehenden Ausführungsformen.
Die fünfte Ausführungsform einer Hülse 428 unterscheidet sich insofern von den vorhergehenden Ausführungsformen, dass diese länger sein kann als der Abstand a (siehe 13) zwischen den Metalllagen 414 und 416. Dies bedeutet, dass der Stützabschnitt 425, welcher sich zwischen den Metalllagen 414 und 416 befindet, axial bezogen auf die Bauteillängsachse kürzer sein kann als die gesamte Hülse 428.
Zum anderen wird die Hülse 428 nicht radial aufgeweitet. Sie ist vielmehr bereits von Anfang an radial größer als die Durchgangslöcher 420 und 422, welche sie mit ihrem Stützabschnitt 425 abstandserhaltend überbrückt. Die im Wesentlichen zylindrische Hülse 428 weist daher einen Außendurchmesser auf, welcher größer ist als der Innendurchmesser der ebenfalls im Wesentlichen negativ-zylindrischen Durchgangslöcher 420 und 422.
Bei der Hülse 428 handelt es sich um ein schraubenfederartig gestaltetes Windungsbauteil 456, welches im dargestellten Beispiel einen wendelförmig geformten Federdraht umfasst. Bevorzugt liegen die einzelnen Windungen 458 des Windungsbauteils 456 im äußerlich unbelasteten Zustand des Windungsbauteils 456 aneinander an. Das Windungsbauteil 456 ist daher bevorzugt als Zugfeder ausgestaltet. Die Windungen 458 sind axial voneinander abhebbar und voneinander entfernbar.
Somit kann zunächst die eine Metalllage, etwa die Metalllage 414 im Bereich der Durchgangsöffnungen 420 unter Vergrößerung des axialen Abstandes zwischen zwei benachbarten Windungen 458 zwischen zwei benachbarten Windungen 458 angeordnet werden. Anschließend kann durch Drehen des Windungsbauteils 456 die Metalllage 414 axial entlang des Windungsbauteils 456 bewegt werden, bzw. kann das Windungsbauteil 456 am Randbereich 420a unmittelbar um die Durchgangsöffnung 420 herum in den Bereich 432 eingeschraubt werden.
Bei ausreichend langdauerndem Schrauben erreicht das vorauseilende Längsende des Windungsbauteils 456 die Durchgangsöffnung 422 in der Metalllage 416. Dort kann dann, wenn das Windungsbauteil 456 axial länger ist als der Abstand a, ebenso verfahren werden wie an der Durchgangsöffnung 420: der die Durchgangsöffnung 422 umgebende Randbereich 422a wird zwischen zwei axial benachbarten Windungen 458 eingebracht und das Windungsbauteil 456 durch Fortsetzen der Schraubbewegung über die Metalllage 416 hinaus fortgedreht.
Alternativ kann das Windungsbauteil 456 in seiner axialen Länge derart bemessen sein, dass es im Wesentlichen dem Abstand a zwischen den Metalllagen 414 und 416 entspricht. Dann können die jeweiligen Stirnseiten des Windungsbauteils 456 als Abstützflächen dienen. Das Windungsbauteil 456 wird dann durch lediglich eine Durchgangsöffnung 420 oder 422 hindurch in den Bereich 432 eingedreht, bis es vollständig zwischen den Metalllagen 414 und 416 angeordnet ist, sodass die Stirnseiten des Windungsbauteils 456 in den jeweiligen Randbereichen 420a und 422a an den Innenseiten 414a und 416a der Metalllagen 414 und 416 abstützend in Anlageeingriff sind.
Im erstgenannten Fall werden die Abstützflächen des Windungsbauteils 456 durch axiale Grenzflächen einer Windung 458 gebildet, im letztgenannten Fall durch die Stirnseiten des Windungsbauteils 456.
Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsformen ist die Gewindestiftformation 436 nicht durch eine Schraube, sondern durch eine Gewindestange 460 bereitgestellt. Dementsprechend sind beiderseits der Metalllagen 414 und 416, jenseits des Bereichs 432 je eine Mutter 446 und 462 als jeweilige Verankerungsformation angeordnet. Aufgrund der Ausbildung als wendelförmiges Windungsbauteil 456 weist die Stützanordnung 424 der vorliegenden fünften Ausführungsform an ihrer radial äußeren Seite eine Gewindeformation auf. Diese ist gebildet durch die Windungen 458 des Windungsbauteils 456.
Die Gewindestange 460 kann einfach durch das Windungsbauteil 465 durchgesteckt oder in das Windungsbauteil 456 eingeschraubt sein, falls dieses ein Innengewinde aufweist. Dann, wenn das Windungsbauteil 456 ein Innengewinde aufweist und die Gewindestange 460 in das Windungsbauteil 456 eingeschraubt ist, fixiert die Gewindestange 460 die Windungen 458 des Windungsbauteils 456 in axialer Richtung.
Die Ausbildung eines Innengewinde am Windungsbauteil 456 macht dann Sinn, wenn das Windungsbauteil 456 vollständig zwischen den Metalllagen 414 und 416 angeordnet werden kann, wenn also das Windungsbauteil 456 den Stützabschnitt 425 bildet. Denn dann steht auch am bestimmungsgemäß im Bereich 432 angeordneten Windungsbauteil 456 die relative axiale Lage der Windungen 458 zueinander fest. Das Innengewinde am Windungsbauteil 456 kann durch die Windungen 458 selbst gebildet sein.
In den 14 und 15 ist das vorliegend beschriebene Montageverfahren anhand einer sechsten Ausführungsform einer Verbindungsanordnung 512 gezeigt. Wiederum gilt, dass gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in den vorherigen Ausführungsformen der 1 bis 13 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch unter Verwendung von dreistelligen Bezugszeichen mit einer führenden 5.
Die sechste Ausführungsform der 14 und 15 wird nachfolgend nur insofern beschrieben werden, als sie sich von den vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich auch zur Erläuterung der sechsten Ausführungsform der 14 und 15 verwiesen wird.
Das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 510 ist nach wie vor identisch mit dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil der vorhergehenden Ausführungsformen.
Die Stützanordnung 524 der sechsten Ausführungsform umfasst zwei gesondert voneinander ausgebildete Hülsen 564 und 566. Die beiden Hülsen 564 und 566 sind identisch ausgebildet und werden lediglich um 180° bezüglich ihrer gemeinsamen Bauteillängsachse L verdreht angeordnet. Die Hülse 564 wird von außen durch das Durchgangsloch 520 und die Hülse 566 wird von außen durch das Durchgangsloch 522 in das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 510 eingeführt.
Bei den Hülsen 564 und 566 handelt es sich um Niethülsen, die nach dem Durchstecken durch ihre jeweiligen Durchgangslöcher 520 und 522 an den Metalllagen 514 und 516 durch Vernieten festgelegt werden. Erst mit dem Vernieten werden die Abstützflächen 528a und 528b gebildet, von welchen in 15 lediglich die Abstützfläche 528b an der Hülse 564 dargestellt ist.
Die Stützanordnung 524 umfasst über die Hülsen 564 und 566 hinaus die Gewindestange 560, welche die Gewindestiftformation 536 aufweist. Die Hülsen 564 und 566 weisen hierzu jeweils eine zentrale Durchgangsöffnung 568 bzw. 570 auf, welche die Hülsen 564 bzw. 566 längs der Bauteillängsachse L durchsetzen und an deren Innenwandungen jeweils ein Innengewinde ausgebildet ist, in welches die Gewindestiftformation 536 eingedreht ist. Die Hülsen 564 und 566 bilden folglich gemeinsam mit der Gewindestange 560 die Stützanordnung 524, die als Abstandshalter der beiden Metalllagen 514 und 516 dient.
In 16 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kfz-Batteriegehäuses 670 grobschematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Batteriegehäuse 670 weist einen Batterierahmen 672 und eine daran vorgesehene Deckplatte 674 sowie eine Bodenplatte 676 auf. Die Deckplatte 674 schließt den Batterierahmen 672 nach oben ab, die Bodenplatte 676 nach unten.
In dem Kfz-Batteriegehäuse 670 ist strichliniert eine in dem Gehäuse 670 angeordnete Batterie-Zellenanordnung 675 angedeutet.
Der Batterierahmen 672 ist vollständig aus Metall hergestellt, beispielsweise aus Aluminium. Die Deckplatte 674 und die Bodenplatte 676 umfassen jeweils Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 610, wie es mit den Bezugszeichen 10 bis 510 in den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben ist. Zur Unterscheidung von dem Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 610 der Deckplatte 674 ist das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil 610' der Bodenplatte 676 mit seinen Bestandteilen mit Apostroph gekennzeichnet.
Gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in den vorhergehenden 1 bis 15 sind in der 16 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch dreistellig mit führender 6.
Die beiden Metalllagen 614 und 616 der Deckplatte 674 sind mindestens 0,1 mm dick. Aufgrund der höheren mechanischen Belastung der Bodenplatte 676 sind deren Metalllagen 614' von 616' mindestens 0,4 mm dick. Zur Gewichtsoptimierung sind vorzugsweise die Metalllagen der Deckplatte 674 dünner als jene der Bodenplatte 676, wobei die Metalllagen 614' von 616' der Bodenplatte 676 bevorzugt wenigstens 0,9 mm dick sind.
Bei der Herstellung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils 610 und 610' wurde vor einem Verpressen der Verbundwerkstoffbauteil 610 und 610' zur Teilkompaktierung der porösen LWRT-Kunststofflagen 618 und 618' jeweils eine Polyethylenfolie 678 und 678' auf die Außenseite 616b der Metalllage 616 und auf die Außenseite 614b' der Metalllage 614' aufgelegt und gemeinsam mit den übrigen Lagen verpresst. Durch die beim Verpressen auftretenden Presskräfte wurden die Polyethylenfolien 678 bzw. 678' fest mit den an sie angrenzenden Metalllagen 616b bzw. 614b' verbunden. Somit kann unter Einbeziehung der Polyethylenfolien 678 und 678' die Deckplatte 674 und die Bodenplatte 676 jeweils mit dem Batterierahmen 672 verklebt werden, ohne dass hierfür die Metalllagen 616 und 614' vorbehandelt werden müssten. Im Bereich 680 innerhalb des Batterierahmens 672 dienen die Polyethylenfolien 678 und 678' der chemischen und elektrischen Isolation der Metalllagen 616 und 614' gegenüber dem Innenbereich 680 des Kfz-Batteriegehäuses 670.
In 17 ist eine zweite Ausführungsform eines Kfz-Batteriegehäuses 770 der vorliegenden Anmeldung gezeigt. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in 16 sind in 17 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch mit einer führenden 7.
Die zweite Ausführungsform des Kfz-Batteriegehäuses 770 wird nachfolgend nur insofern beschrieben, als sie sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten auch zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform ausdrücklich verwiesen wird.
Im Gegensatz zum Kfz-Batteriegehäuse 670 sind die Deckplatte 774 und die Bodenplatte 776 nicht mit dem Batterierahmen 772 verklebt, sondern sind mit diesem verschweißt. Hierzu sind die Sandwich-Verbundwerkstoffbauteile 710 und 710' abweichend von der vorhergehenden Ausführungsform ausgebildet.
In den Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilen 710 und 710' überragen die Metalllagen 714, 716, 714' und 716' die jeweils zwischen ihnen angeordnete poröse Kunststofflage 718 bzw. 718' seitlich. In diesem Randbereich 781 bzw. 781', in welchem keine Kunststofflage 718 bzw. 718' angeordnet ist, sind zwischen den Metalllagen 714, 716, 714' und 716' Metallleisten, vorzugsweise Aluminiumleisten 782, 784 bzw. 782', 784' angeordnet. Vorzugsweise erstrecken sich die Aluminiumleisten 782, 784 bzw. 782', 784' in Richtung parallel zur Zeichenebene von 17 vom äußeren Rand der Deckplatte 774 und der Bodenplatte 776 jeweils wenigstens so weit nach innen, wie sich auch der Batterierahmen 772 erstreckt.
Im Erstreckungsbereich des Batterierahmens 772 ist das Kfz-Batteriegehäuse 770 in Richtung orthogonal zur Deck- und Bodenplatte 674 bzw. 676 vorzugsweise vollständig aus Metall gebildet, wobei besonders bevorzugt ein einheitliches Metall verwendet ist, wie beispielsweise Aluminium. In diesem Bereich kann aufgrund der Materialidentität bzw. Materialkompatibilität der Batterierahmen 772 mit den beiden Platten: Deckplatte 774 und Bodenplatte 776, bequem und einfach verschweißt werden. Beim Verschweißen können auch die einzelnen Metalllagen 714, 716, 714' und 716' mit den Metallleisten 782, 784 bzw. 782', 784' verschweißt werden, sodass die in 17 dargestellten Seitenbereiche 781, 781' des Batteriegehäuses 770 einen monolithischen Metallblock bilden können. Dies führt nicht nur zu einem sehr massiven und stabilen, sondern auch zu einem dichten Batteriegehäuse 770.
Alternativ oder zusätzlich können auch die in den 1 bis 15 gezeigten Verbindungsanordnungen 12 bis 512 verwendet werden, um die Deckplatte 674, 774 oder/und die Bodenplatte 676, 776 mit dem Batterierahmen 772 zu verbinden. Dabei ist es vorteilhaft, zwischen den aufeinander zu weisenden Flächen von Deckplatte 674, 774 bzw. Bodenplatte 676, 776 eine Dichtmasse anzuordnen, um für ausreichende Dichtigkeit des so gebildeten Kfz-Batteriegehäuses 670, 770 zu sorgen.
Die Bodenplatte 676, 776 beider Ausführungsformen ist zwischen 6 und 16 mm dick. Die porösen Kunststofflagen 718, 718' beider Ausführungsformen aus ein- oder mehrlagigem LWRT weisen bevorzugt eine Dichte von zwischen 0,5 und 1,1 kg/dm³ auf.

Claims

Verfahren zur Ausrüstung eines flächigen Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10; 110; 210; 310; 410; 510), umfassend eine poröse Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) zwischen zwei Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516), mit einer zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildeten Verbindungsanordnung (12; 112; 212; 312; 412; 512) zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10; 110; 210; 310; 410; 510) mit einem weiteren Bauteil, umfassend die folgenden Schritte: - Ausbilden eines Durchgangslochs (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322; 420, 422; 520, 522) in einer der Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516), - Einbringen einer Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424; 524) zwischen die beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) derart, dass sich wenigstens ein Stützabschnitt (25; 125; 225; 325; 425; 525) der Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424; 524) zwischen den aufeinander zu weisenden Seiten (14a, 16a; 114a, 116a; 214a, 216a; 314a, 316a; 414a, 416a; 514a, 516a) der Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) befindet, und - Einbringen einer Gewindestiftformation (36; 136; 236; 336; 436; 536) durch das Durchgangsloch (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322; 420, 422; 520, 522) in den Bereich (32; 132; 232; 332; 432; 532) zwischen den beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausbilden des Durchgangslochs (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322; 420, 422; 520, 522) ein Ausbilden eines ersten Durchgangslochs (20; 120; 220; 320; 420; 520) ist und das Verfahren den weiteren Schritt umfasst: - Ausbilden eines zweiten, mit dem ersten fluchtenden Durchgangsloches (22; 122; 222; 322; 422; 522) in der jeweils anderen Metalllage (16; 116; 216; 316; 416; 516), wobei bevorzugt auch ein die beiden fluchtenden Durchgangslöcher (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322; 420, 422; 520, 522) verbindender Durchgangskanal (26; 126; 226; 326; 426; 526) in der porösen Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Gewindestiftformation (36; 136; 236; 336; 436; 536) ein Durchsetzen des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10; 110; 210; 310; 410; 510) mit der Gewindestiftformation (36; 136; 236; 336; 436; 536) derart umfasst, dass ein die Gewindestiftformation (36; 136; 236; 336; 436; 536) aufweisendes Gewindebauteil (34; 134; 234; 334; 460; 560) zu beiden Seiten des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10; 110; 210; 310; 410; 510) über die jeweils von der porösen Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) wegweisende Seite (14b, 16b; 114b, 116b; 214b, 216b; 314b, 316b; 414b, 416b; 514b, 516b) der Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) vorsteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einbringens der Stützanordnung (24; 124; 224; 324) ein Einführen der Stützanordnung (24; 124; 224; 324) durch das Durchgangsloch (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322) in den Bereich (32; 132; 232; 332) zwischen den beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316) und ein radiales Aufweiten des Stützabschnitts (24; 124; 224; 324) derart umfasst, dass wenigstens ein Abschnitt (28a, 28b; 128a, 128b; 228a, 228b; 328a, 328b) der Stützanordnung (24; 124; 224; 324) eine Außenabmessung aufweist, welche größer ist als eine in gleicher Raumrichtung wie die Außenabmessung zu messende lichte Weite des Durchgangslochs (20, 22; 120, 122; 220, 222; 320, 322).
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (24) eine sich längs einer Bauteillängsachse (L) erstreckende geschlitzte Hülse (28) aufweist, wobei das radiale Aufweiten ein Entfernen von einander in Umfangsrichtung um die Bauteillängsachse (L) gegenüberliegenden Schlitzrändern (30a, 30b) voneinander umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (124; 224; 324) eine Mehrzahl von sich längs einer Bauteillängsachse (L) erstreckenden, um die Bauteillängsachse (L) herum verteilt angeordneten und miteinander verlagerbar verbundenen Teilbauteilen (152; 352) oder/und Bauteilabschnitten (150; 250) aufweist, wobei das radiale Aufweiten ein radiales Entfernen von Teilbauteilen (152; 352) oder/und Bauteilabschnitten (150; 250) von der Bauteillängsachse (L) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von sich längs einer Bauteillängsachse (L) erstreckenden, um die Bauteillängsachse (L) herum verteilt angeordneten und miteinander verlagerbar verbundenen Teilbauteilen (152; 352) oder/und Bauteilabschnitten (150; 250) in Aufweitungsrichtung vorgespannt sind, wobei das radiale Aufweiten ein Ausschieben der Stützanordnung (124; 224; 324) aus einem die Teilbauteile (152; 352) gegen ihre Vorspannung näher bei der Bauteillängsachse (L) haltenden Applikationsbauteil, insbesondere Applikationsrohr, durch das Durchgangsloch (120, 122; 220, 222; 320, 322) in den Bereich (132; 232; 332) zwischen die Metalllagen (114, 116; 214, 216; 314, 316) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (424) zumindest an ihrer radial äußeren Seite eine Gewindeformation aufweist, wobei der Schritt des Einbringens der Stützanordnung (424) ein Eindrehen der Stützanordnung (424) in den Bereich (432) zwischen den beiden Metalllagen (414, 416) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einbringens der Stützanordnung (524) ein Anordnen je einer Hülse (564, 566) mit Innengewinde an jedem Durchgangsloch (520, 522) aufweist, wobei das Eindrehen der Stützanordnung (524) ein Einschrauben der Gewindestiftformation (536) erst in die eine und dann in die andere Hülse (564, 566) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (424) ein sich längs einer Bauteillängsachse (L) erstreckendes, schraubenfederartig gewundenes Windungsbauteil (456) mit voneinander gegen eine Federvorspannkraft axial entfernbaren Windungen (458) umfasst oder ist, wobei der Schritt des Eindrehens der Stützanordnung (424) in den Bereich (432) zwischen den beiden Metalllagen (414, 416) ein Anordnen wenigstens eines das eine Durchgangsloch (420) umgebenden Randbereichs (420a) einer Metalllage (414) zwischen zwei axial benachbarten Windungen (458) der Stützanordnung (424) und ein Einschrauben der Stützanordnung (424) in den Bereich (432) zwischen den beiden Metalllagen (414, 416) umfasst.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (42; 142; 242; 342; 442; 542), umfassend ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil (10; 110; 210; 310; 410; 510) mit zwei Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) von wenigstens 0,1 mm Dicke sowie mit einer zwischen den zwei Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) angeordneten porösen Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) und weiter umfassend eine zur Herstellung einer Verschraubungsverbindung ausgebildete Verbindungsanordnung (12; 112; 212; 312; 412; 512) zur Verbindung des Sandwich-Verbundwerkstoffbauteils (10; 110; 210; 310; 410; 510) mit einem weiteren Bauteil, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil (10; 110; 210; 310; 410; 510) einen Durchgang (20/22/26; 120/122/126; 220/222/226; 320/322/326; 420/422/426; 520/522/526) aufweist, welcher die beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) und die zwischen diesen angeordnete Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) durchsetzt, wobei sich eine Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424; 524) als Mindestabstandssicherung zwischen den beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) befindet, wobei die Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424; 524) zwei durch eine starre Bauteilstruktur mit einander verbundene Abstützflächen aufweist, von welchen jede zu einer anderen der beiden Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) hinweist und zur Anlage an dieser ausgebildet ist, wobei die Abstützflächen (28a, 28b; 128a, 128b; 228a, 228b; 328a, 328b; ; 428a, 428b; 528a, 528b) unter Verformung der Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424; 524) zwischen aufeinander zu weisenden Flächen (14a, 16a; 114a, 116a; 214a, 216a; 314a, 316a; 414a, 416a; 514a, 516a) der Metalllagen (14, 16; 114, 116; 214, 216; 314, 316; 414, 416; 514, 516) angeordnet wurden.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (42; 142; 242; 342; 442) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (24; 124; 224; 324; 424) ein einstückiges Bauteil ist, sodass die beiden Abstützflächen (28a, 28b; 128a, 128b; 228a, 228b; 328a, 328b; ; 428a, 428b) an der sie verbindenden Bauteilstruktur ausgebildet sind.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (442; 542) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Bauteilstruktur eine Gewindestiftformation (436; 536) umfasst, welche in jeweilige, die Abstützflächen aufweisende Körperabschnitte (458; 564, 566) eingedreht ist und so die Abstützflächen (428a, 428b; 528b) starr verbindet.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (542) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstützflächen (528b) an je einem Niet (564, 566) ausgebildet sind, von welchen jeder einer anderen Metalllage (514, 516) zugeordnet ist, wobei jeder Niet (564, 566) durch Vernietung mit der ihm zugeordneten Metalllage (514, 516) verbunden ist und eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsöffnung aufweist, in welche die Gewindestiftformation (536) eingeschraubt ist.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (442) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstützflächen 428a, 428b) an unterschiedlichen Windungen (458) eines sich längs einer Bauteillängsachse (L) erstreckenden, schraubenfederartig gewundenen Windungsbauteils (456) mit voneinander gegen eine Federvorspannkraft axial entfernbaren Windungen (458) ausgebildet ist, wobei das Windungsbauteil (456) bevorzugt eine mit einem Innengewinde versehene Durchgangsöffnung aufweist, in welche die Gewindestiftformation (436) eingeschraubt ist.
Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung (42; 142; 242; 342; 442; 542) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Kunststofflage (18; 118; 218; 318; 418; 518) einen ein- oder mehrlagigen, wenigstens abschnittsweise nur teilweise kompaktierten LWRT-Körper aufweist.
Kfz-Batteriegehäuse (670; 770) mit einem Batterierahmen (672; 772), mit einer den Batterierahmen (672; 772) nach unten verschließenden Bodenplatte (676; 776) und mit einer den Batterierahmen (672; 772) nach oben verschließenden Deckplatte (674; 774), wobei die Boden- (676; 776) oder/und die Deckplatte (674; 774) ein Sandwich-Verbundwerkstoffbauteil (610, 610'; 710, 710') umfasst, welches zwei Metalllagen (614, 616, 614', 616'; 714, 716, 714', 716') sowie eine zwischen den zwei Metalllagen (614, 616, 614', 616'; 714, 716, 714', 716') angeordnete poröse Kunststofflage (618, 618'; 718, 718') aus einem ein- oder mehrlagigen, wenigstens abschnittsweise nur teilweise kompaktierten LWRT aufweist.
Kfz-Batteriegehäuse (670; 770) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalllagen (614, 616; 714, 716) der Deckplatte (674; 774) eine Dicke von mindestens 0,1 mm aufweisen oder/und wobei die Metalllagen (614', 616'; 714', 716') der Bodenplatte (676; 776) eine Dicke von mindestens 0,4 mm aufweisen.
Kfz-Batteriegehäuse (670; 770) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der LWRT eine Dichte von zwischen 0,5 und 1,1 kg/dm³ aufweist.
Kfz-Batteriegehäuse (670; 770) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (676; 776) eine Dicke von 6 bis 16 mm aufweist.
Kfz-Batteriegehäuse (670; 770) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (674; 774) oder/und die Bodenplatte (676; 776) mit dem Batterierahmen (672; 772) verklebt oder/und verschweißt oder/und unter Bildung einer Sandwich-Verbundwerkstoffbauteilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16 mittels der Verbindungsanordnung verbunden ist.
Kfz-Batteriegehäuse (770) nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (774) oder/und die Bodenplatte (776) einen Randabschnitt (781, 781') aufweisen, welcher frei ist von LWRT-Material und in welchem zwischen den beiden Metalllagen (714, 716, 714', 716') eine weitere Metalllage (782, 784, 782', 784') angeordnet ist, die in Dickenrichtung den Raum zwischen den äußeren beiden Metalllagen (714, 716, 714', 716') überbrückt.