DE102020113355A1

DE102020113355A1 - Production of a fiber composite profile with a connection element

Info

Publication number: DE102020113355A1
Application number: DE102020113355.3A
Authority: DE
Inventors: Dominic Krebs
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Faserverbundprofil (1) mit Faserkomponenten (2), Matrixmaterial (4), und wenigstens einem Anbindungselement (6), das eine definiert vorgefertigte Verbindungsschnittstelle (8) zur Verbindung des Faserverbundprofils mit einem weiteren Bauteil aufweist, aufweisend einen Profilkörper (10), der durch das Matrixmaterial und die darin angeordneten Faserkomponenten ausgebildet ist, und in welchem das Anbindungselement ganz oder teilweise aufgenommen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundprofils.The invention relates to a fiber composite profile (1) with fiber components (2), matrix material (4), and at least one connection element (6) which has a pre-defined connection interface (8) for connecting the fiber composite profile to a further component, having a profile body (10) ), which is formed by the matrix material and the fiber components arranged therein, and in which the connection element is wholly or partially accommodated, as well as a method for producing a fiber composite profile.

Description

Die Erfindung betrifft ein Faserverbundprofil mit einem Profilkörper mit einem gleichbleibendem Profilquerschnitt und einem Anbindungselement, das eine definiert vorgefertigte Verbindungsschnittstelle zur Verbindung des Faserverbundprofils mit mindestens einem weiteren Bauteil aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundprofils mit einem Profilkörper mit einem gleichbleibendem Profilquerschnitt und einem Anbindungselement.The invention relates to a fiber composite profile with a profile body with a constant profile cross-section and a connection element which has a defined prefabricated connection interface for connecting the fiber composite profile to at least one further component, as well as a method for producing a fiber composite profile with a profile body with a constant profile cross-section and a connection element.

Bekannte faserverstärkte Kunststoffprofile weisen beispielsweise einen multiaxialen Lagenaufbau (Kern aus UD-Rovings, Decklagen aus Multiaxial-Textil) auf oder sind Profile mit reinem Unidirektionalfaser-Aufbau (ggf. mit Ergänzung von Vließstofflagen o.ä.).Known fiber-reinforced plastic profiles have, for example, a multiaxial layer structure (core made of UD rovings, cover layers made of multiaxial textile) or are profiles with a pure unidirectional fiber structure (possibly with the addition of nonwoven layers or the like).

Bei stationären Fertigungsverfahren für faserverstärkte Kunststoffbauteile ist teilweise eine Integration von Inserts zur Anbindung anderer Bauteile an das faserverstärkte Bauteil bei der Urformung möglich, oder Gegenstand der Forschung und Entwicklung.In stationary manufacturing processes for fiber-reinforced plastic components, the integration of inserts to connect other components to the fiber-reinforced component during the primary forming is sometimes possible, or the subject of research and development.

Nicht möglich ist das bei mittels Pultrusionsverfahren hergestellten, faserverstärkten Kunststoffbauteilen, vorliegend auch Pultrusionsprofile genannt. Um in Pultrusionsprofile eine definierte Verbindungsgeometrie wie beispielsweise ein Gewinde einzubringen, ist eine nachträgliche Bearbeitung der Profile anschließend an die Urformung nötig: beispielhafte Verfahren beinhalten Klebeverfahren (ggf. Reinigen/Aufrauen notwendig) und/oder spanende bzw. schneidende Verfahren wie Bohren, Schrauben oder Nieten (mechanische Bearbeitung notwendig).This is not possible with fiber-reinforced plastic components manufactured by means of the pultrusion process, also called pultrusion profiles in the present case. In order to create a defined connection geometry such as a thread in pultrusion profiles, subsequent processing of the profiles after the original shaping is necessary: exemplary processes include gluing processes (possibly cleaning / roughening necessary) and / or machining or cutting processes such as drilling, screwing or riveting (mechanical processing necessary).

Insbesondere mit der mechanischen Nachbearbeitung ist aber grundsätzlich eine kleinere oder größere Schädigung der Faserstruktur des Faserverbundprofils und damit eine Schwächung der mechanischen Kennwerte durch geschädigte Fasern verbunden. Zudem ist vielfach zusätzliches Material notwendig (z.B. Klebstoff, Schrauben, Scheiben, Muttern, Niete, ...), was das erreichbare Leichtbaupotential verringert.In particular, mechanical post-processing is generally associated with minor or major damage to the fiber structure of the fiber composite profile and thus a weakening of the mechanical parameters due to damaged fibers. In addition, additional material is often necessary (e.g. glue, screws, washers, nuts, rivets, ...), which reduces the achievable lightweight construction potential.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Anbindung von Faserverbundprofilen an ein weiteres Bauteil mittels einer definierten Anbindungsschnittstelle zu verbessern.Against this background, it is an object of the invention to improve the connection of fiber composite profiles to a further component by means of a defined connection interface.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Faserverbundbauteil mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 8. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a fiber composite component with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 8. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.

Gemäß einem Aspekt wird ein Faserverbundprofil, insbesondere ein Pultrusions-Faserverbundprofil, mit Faserkomponenten, Matrixmaterial und wenigstens einem Anbindungselement angegeben, wobei das Faserverbundprofil insbesondere mittels eines Verfahrens gemäß einer Ausbildung der Erfindung hergestellt ist, und wobei das Anbindungselement eine definiert vorgefertigte Verbindungsschnittstelle zur Verbindung des Faserverbundprofils, oder eines von dem Faserverbundprofil abgelängten Faserverbundbauteils, mit einem weiteren Bauteil aufweist.According to one aspect, a fiber composite profile, in particular a pultrusion fiber composite profile, is specified with fiber components, matrix material and at least one connecting element, the fiber composite profile being produced in particular by means of a method according to an embodiment of the invention, and the connecting element having a defined, prefabricated connection interface for connecting the fiber composite profile , or a fiber composite component cut to length from the fiber composite profile, with a further component.

Das Faserverbundprofil weist einen Profilkörper auf, der durch das Matrixmaterial und die darin angeordneten Faserkomponenten ausgebildet ist, und in welchem das Anbindungselement ganz oder teilweise aufgenommen ist, sodass der Profilkörper entlang seiner Längserstreckung einen abgesehen von der Aufnahme bzw. der Aufnahmestelle des Anbindungselements gleichbleibenden Profilquerschnitt aufweist, wie das für Pultrusionsprofile gattungstypisch ist.The fiber composite profile has a profile body which is formed by the matrix material and the fiber components arranged therein, and in which the connection element is wholly or partially received, so that the profile body has a constant profile cross-section along its longitudinal extent apart from the receptacle or the receiving point of the connection element as is typical for pultrusion profiles.

Die, insbesondere unmittelbar, zu dem Anbindungselement, insbesondere zu einem Körperanker des Anbindungselements, benachbarten Faserkomponenten erstrecken sich im Bereich der Nachbarschaft in kontinuierlicher Ausbildung an dem Anbindungselement vorbei, d.h. insbesondere ihre strukturelle Integrität als Unidirektionalfaser, Unidirektionalrovings, Fasermatte und/oder andere Faserkomponente entlang der Erstreckung am Anbindungselement vorbei ist nicht gestört. Unter einer Störung ist beispielweise eine Unterbrechung von Fasern zu verstehen, nicht aber eine Biegung um das Anbindungselement herum.The fiber components adjacent to the connecting element, in particular directly to a body anchor of the connecting element, extend in the vicinity in continuous formation past the connecting element, ie in particular their structural integrity as unidirectional fibers, unidirectional rovings, fiber mats and / or other fiber components along the Extension past the connection element is not disturbed. A disruption is understood to mean, for example, an interruption of fibers, but not a bend around the connecting element.

Gemäß einer Ausführung verläuft wenigstens ein Teil der Faserkomponenten, insbesondere bezüglich einer Querrichtung des Profils, verdrängt von dem Anbindungselement, insbesondere von einem Körperanker des Anbindungselements, insbesondere in Längsrichtung, an diesem vorbei. Unter diesem „verdrängten vorbeiverlaufen“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass sich die Faserkomponenten an das Anbindungselement anformen und/oder es umfließen und/oder unterbrechungsfrei darum herum verlaufen, sodass insbesondere der Faserverlauf nicht durch das Anbindungselement unterbrochen wird, sondern der Faserverlauf darum herum verläuft und/oder die Faserkomponenten das Anbindungselement in kontinuierlichem Verlauf umgehen.According to one embodiment, at least some of the fiber components, in particular with respect to a transverse direction of the profile, displaced by the connecting element, in particular by a body anchor of the connecting element, in particular in the longitudinal direction, run past the latter. This “displaced running past” is to be understood in the present case in particular as the fact that the fiber components are molded onto the connecting element and / or flow around it and / or run around it without interruption, so that in particular the fiber course is not interrupted by the connecting element, but rather the fiber course runs around it and / or the fiber components bypass the connecting element continuously.

Gemäß einer Ausführung liegt wenigstens ein Teil der Faserkomponenten unmittelbar an dem Anbindungselement, insbesondere an einem Körperanker des Anbindungselements, an.According to one embodiment, at least some of the fiber components lie directly on the connection element, in particular on a body anchor of the connection element.

Unter einer Faserkomponente ist vorliegend insbesondere ein flächiges Textilhalbzeug wie beispielsweise eine geflochtene Textilmatte und/oder ein Unidirektionalfaser-Roving oder eine einzelne unidirektionale Faser zu verstehen. Die Fasern können jeweils aus einem standardmäßig für die Faserverstärkung von Kunststoffen verwendeten Material wie Kohlenstoff, Glas, Aramid, etc. bestehen oder solche Materialien aufweisen.In the present case, a fiber component is to be understood as meaning, in particular, a flat semi-finished textile product such as, for example, a braided textile mat and / or a unidirectional fiber roving or a single unidirectional fiber. The fibers can each consist of a material used as standard for the fiber reinforcement of plastics, such as carbon, glass, aramid, etc., or have such materials.

Das Matrixmaterial ist vorliegend insbesondere ein fachmännisch ausgewähltes Kunstharz, beispielsweise ein für den Anwendungsfall geeignetes Polyesterharz, Vinylharz oder Epoxidharz, oder eine geeignete Mischung mehrerer dieser Harze. In the present case, the matrix material is in particular a professionally selected synthetic resin, for example a polyester resin, vinyl resin or epoxy resin suitable for the application, or a suitable mixture of several of these resins.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundprofils mit Faserkomponenten, Matrixmaterial und wenigstens einem Anbindungselement, das insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, und das eine definiert vorgefertigte Verbindungsschnittstelle zur Verbindung des Faserverbundprofils, oder eines von dem Faserverbundprofil abgelängten Faserverbundbauteils, mit einem weiteren Bauteil aufweist, angegeben.According to a further aspect, a method for producing a fiber composite profile with fiber components, matrix material and at least one connection element, which is designed in particular according to one of the preceding claims, and which has a defined, prefabricated connection interface for connecting the fiber composite profile, or a fiber composite component cut to length from the fiber composite profile, is provided having another component, indicated.

Das Verfahren kann, in der angegebenen oder einer anderen fachmännisch sinnvollen Reihenfolge einen, mehrere oder alle der folgenden Verfahrensschritte aufweisen:

(a) Bereitstellen der Faserkomponenten und/oder Bereitstellen des Anbindungselements und/oder Ausrichten der Faserkomponenten zueinander und der Faserkomponenten und des Anbindungselements zueinander, und/oder
(b) (insbesondere gemeinsames) Fördern der Faserkomponenten und des Anbindungselements hin zu einem Formwerkzeug, wobei die Faserkomponenten vor oder in dem Formwerkzeug mit einem Matrixwerkstoff imprägniert werden, und/oder
(c) Fördern der imprägnierten Faserkomponenten mit dem Anbindungselement durch eine Formausnehmung des Formwerkzeugs und dadurch Formen eines Profilkörpers mit einer (insbesondere abgesehen von dem Anbindungselement), insbesondere entlang einer Längserstreckung des Faserverbundprofils, gleichbleibenden Querschnittskontur und mit dem darin ganz oder teilweise aufgenommenen Anbindungselement, und/oder
(d) bei und/oder nach dem Fördern durch die Formausnehmung Aushärten des Profilkörpers mit dem darin ganz oder teilweise aufgenommenen Anbindungselement, wodurch das Faserverbundprofil fertig hergestellt ist.

The process can have one, several or all of the following process steps in the specified order or in another technically meaningful order:

(a) Providing the fiber components and / or providing the connecting element and / or aligning the fiber components to one another and the fiber components and the connecting element to one another, and / or
(b) (in particular joint) conveying of the fiber components and the connecting element to a molding tool, the fiber components being impregnated with a matrix material in front of or in the molding tool, and / or
(c) Conveying the impregnated fiber components with the connection element through a shaped recess of the molding tool and thereby forming a profile body with a (in particular apart from the connection element), in particular along a longitudinal extent of the fiber composite profile, constant cross-sectional contour and with the connection element completely or partially received therein, and /or
(d) during and / or after being conveyed through the shaped recess, hardening of the profile body with the connection element completely or partially received therein, as a result of which the fiber composite profile is completely manufactured.

Der Erfindung liegt unter anderem die Überlegung zugrunde, dass Anbindungselemente auch in Faserverbundprofile mit gleichbleibendem Querschnitt, die vor allem in hohen Stückzahlen normalerweise mittels Pultrusion gefertigt werden, bereits in der Urformung einzubringen, sodass nachgelagerte Bearbeitungsschritte wegfallen.The invention is based, among other things, on the idea that connection elements can be incorporated into fiber composite profiles with a constant cross-section, which are usually manufactured in large numbers by means of pultrusion, as early as the original molding, so that downstream processing steps are omitted.

Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, das Anwendungselement bereits mit den Faserkomponenten dem Formwerkzeug zuzuführen.The invention is now based, inter alia, on the idea of feeding the application element to the molding tool already with the fiber components.

Durch diese Art der Einbringung des Anbindungselements (intrinsisch bzw. direkt bei der Urformung im Pultrusionsprozess) wird die Faserstruktur nicht mehr geschädigt, wie dies bei einer nachträglichen Einbringung des Anbindungselements, z.B. durch Bohren und/oder Fräsen, aber auch unter Umständen beim Kleben, der Fall ist bzw. sein kann. Dadurch ergibt sich eine Möglichkeit, die mechanischen Kennwerte eines Pultrusionsprofils mit einer Anbindungsmöglichkeit bei ansonsten gleich bleibendem Aufbau, Werkstoffen und Geometrien zu verbessern.Through this type of introduction of the connection element (intrinsically or directly during the primary shaping in the pultrusion process), the fiber structure is no longer damaged, as is the case with a subsequent introduction of the connection element, e.g. by drilling and / or milling, but also under certain circumstances when gluing Case is or can be. This results in the possibility of improving the mechanical characteristics of a pultrusion profile with a connection option with otherwise the same structure, materials and geometries.

Darüber hinaus fallen die ansonsten notwendigen zusätzlichen, nachgelagerten Prozessschritte z.B. für Bohren, Fräsen, Schleifen, Kleben, etc. weg. Dies macht die Herstellung von Pultrusionsprofilen gemäß der Erfindung letztendlich kostengünstiger, insbesondere bei hohen Stückzahlen.In addition, the additional, downstream process steps that would otherwise be required, e.g. for drilling, milling, grinding, gluing, etc., are no longer necessary. This ultimately makes the production of pultrusion profiles according to the invention more cost-effective, especially in the case of large quantities.

Nicht zuletzt kann durch den Wegfall ansonsten zusätzlich nötiger Komponenten wie zum Beispiel Klebstoff das Leichtbaupotenzial von Pultrusionsprofilen besser ausgenutzt werden.Last but not least, the elimination of additional components such as adhesive means that the lightweight construction potential of pultrusion profiles can be better exploited.

Um die Anbindung eines weiteren Bauteils mittels des Anbindungselements auch ohne Beeinträchtigung des Profilkörpers zu erreichen, weist gemäß einer Ausführung das Anbindungselement einen Körperanker auf, der vollständig in dem Profilkörper aufgenommen ist, und/oder einen Schnittstellenträger, der fest mit dem Körperanker verbunden ist und zumindest teilweise aus dem Profilkörper herausragt. In order to achieve the connection of a further component by means of the connection element without impairing the profile body, according to one embodiment the connection element has a body anchor that is completely received in the profile body and / or an interface carrier that is firmly connected to the body anchor and at least partially protrudes from the profile body.

Gemäß einer Ausführung wird dazu beim Fördern der imprägnierten Faserkomponenten mit dem Anbindungselement durch die Formausnehmung ein aus der Querschnittkontur herausragender Teil eines Schnittstellenträgers des Anbindungselements durch eine Teilausnehmung der Formausnehmung gefördert, die nicht der Formung des Profilkörpers dient. Auf diese Weise kann auch ein herausragender Teil des Anbindungselements durch das Formwerkzeug gelangen, ohne die aufzubringende Form des Profilkörpers jenseits des Anbindungselements zu beeinflussen.According to one embodiment, when conveying the impregnated fiber components with the connecting element through the shaped recess, a part of an interface carrier of the connecting element protruding from the cross-sectional contour is conveyed through a partial recess of the shaped recess that is not used to shape the profile body. In this way, a protruding part of the connection element can also pass through the molding tool without influencing the shape of the profile body to be applied on the other side of the connection element.

Um die notwendige Dichtigkeit zur Urformung des Profilkörpers im Formwerkzeug sicherzustellen und um ein zuverlässiges Fördern (insbesondere Ziehen) des Anbindungselements durch das Formwerkzeug zu ermöglichen, wird gemäß einer Ausführung der herausragende Teil des Schnittstellenträgers gleitend und/oder anliegend, insbesondere gleitend anliegend, an den Innenwänden der Teilausnehmung durch die Formausnehmung gefördert.To ensure the necessary tightness for the primary shaping of the profile body in the molding tool and in order to enable reliable conveying (in particular pulling) of the connecting element through the molding tool, according to one embodiment the protruding part of the interface carrier is conveyed through the molding recess in a sliding and / or adjacent manner, in particular in a sliding manner, on the inner walls of the partial recess.

Für eine zuverlässige Abdichtung wird gemäß einer Ausführung der herausragende Teil des Schnittstellenträgers von einem Schutzkörper umgeben durch die Formausnehmung gefördert.For a reliable seal, according to one embodiment, the protruding part of the interface carrier, surrounded by a protective body, is conveyed through the molded recess.

Insbesondere ist der Schutzkörper mit einem gut gleitenden Kunststoffmaterial wie beispielsweise PTFE ausgebildet und/oder seine Oberfläche ist mit einem gut gleitenden Kunststoffmaterial wie beispielsweise PTFE ausgebildet.In particular, the protective body is made with a plastic material that slides well, such as PTFE, and / or its surface is made with a plastic material that slides well, such as PTFE.

Um eine optimale Abdichtung zu gewährleisten, spricht gemäß einer Ausführung die Außenkontur des Schutzkörpers zumindest im Wesentlichen einer Innenkontur der Teilausnehmung der Formausnehmung des Formwerkzeugs.In order to ensure optimal sealing, according to one embodiment, the outer contour of the protective body speaks at least essentially to an inner contour of the partial recess of the mold recess of the mold.

Insbesondere wird der Schutzkörper gleitend anliegend an den Innenwänden der Teilausnehmung durch die Formausnehmung gefördert, wobei der Schutzkörper einen Konturabschnitt aufweist, in welchem der Schutzkörper beim Formen die Querschnittskontur des Profilkörpers jenseits des herausragenden Teils des Schnittstellenträgers abgrenzt.In particular, the protective body is conveyed through the molded recess in a sliding manner on the inner walls of the partial recess, the protective body having a contour section in which the protective body delimits the cross-sectional contour of the profile body beyond the protruding part of the interface carrier during molding.

Um eine zuverlässige Abdichtung des urzuformenden Profilkörpers an der Teilausnehmung der Formausnehmung sicherzustellen, sind gemäß einer Ausführung die Schutzkörper derart auf den Abstand der Anbindungselemente abgestimmt, dass sie einander zumindest im Wesentlichen abdichtend berühren, wenn sie auf benachbarte Anbindungselemente aufgesteckt sind.In order to ensure reliable sealing of the profile body to be molded on the partial recess of the molded recess, according to one embodiment, the protective bodies are matched to the spacing of the connecting elements in such a way that they touch each other at least essentially in a sealing manner when they are attached to adjacent connecting elements.

Gemäß einer Ausführung des Faserverbundprofils sind die verdrängten Faserkomponenten unidirektionale Fasern und verlaufen an einem im Profilkörper angeordneten Teil des Schnittstellenträgers vorbei. Damit lässt sich das Anbindungselement gut in den vorgesehenen Kraftfluss im Faserverbundprofil integrieren.According to one embodiment of the fiber composite profile, the displaced fiber components are unidirectional fibers and run past a part of the interface carrier arranged in the profile body. The connection element can thus be easily integrated into the intended flow of forces in the fiber composite profile.

Um mehrere Anwendungselemente vorsieht zu können und/oder um bei der kontinuierlichen Fertigung eines Faserverbundprofils, aus dem später eine Mehrzahl oder Vielzahl, gegebenenfalls identischer, Faserverbundbauteile abgelängt (spricht abgeschnitten bzw. abgesägt) werden soll, weist gemäß einer Ausführung das Faserverbundprofil mehrere voneinander, insbesondere gleichmäßig, beabstandete Anbindungselemente auf.In order to be able to provide several application elements and / or to be able to provide for the continuous production of a fiber composite profile from which later a plurality or multiplicity, possibly identical, fiber composite components are to be cut to length (i.e. cut or sawed off), according to one embodiment the fiber composite profile has several of each other, in particular evenly spaced connection elements.

Damit die einzelnen Anwendungselemente beim Fördern vor der Urformung des Faserverbundprofils im Formwerkzeug zuverlässig zueinander positioniert werden können - insbesondere gegenüber Zugkräften, gegebenenfalls aber auch gegenüber Druck- und/oder Torsionskräften gesichert -, sind gemäß einer Ausführung die Anbindungselemente miteinander durch eine Verbindungskomponente verbunden.So that the individual application elements can be reliably positioned with respect to one another when conveying the fiber composite profile in the molding tool before the primary shaping - in particular secured against tensile forces, but possibly also against compressive and / or torsional forces - according to one embodiment, the connecting elements are connected to one another by a connecting component.

Insbesondere werden mehrere voneinander beabstandete Anbindungselemente mittels einer Verbindungskomponente zur Übertragung von Zugkräften zwischen den Anbindungselementen durch die Formausnehmung gezogen.In particular, several connecting elements spaced apart from one another are drawn through the shaped recess by means of a connecting component for the transmission of tensile forces between the connecting elements.

Gemäß einer Ausführung ist die Verbindungskomponente eine Faserkomponente. Insbesondere wird dann die Verbindungskomponente bei der Urformung in den Profilkörper eingeformt. Dann kann die Verbindungskomponente so ausgebildet sein (beispielsweise mit unidirektionalen Fasern oder Rovings), dass sie im fertig geformten Faserverbundprofils zur Strukturfestigkeit des Profils beiträgt.According to one embodiment, the connection component is a fiber component. In particular, the connecting component is then molded into the profile body during the primary shaping. Then the connection component can be designed (for example with unidirectional fibers or rovings) that it contributes to the structural strength of the profile in the finished molded fiber composite profile.

Gemäß einer Ausführung ist der Schutzkörper als Verbindungskomponente ausgebildet, sodass insbesondere mittels des Schutzkörpers sichergestellt wird, dass die einzelnen Anbindungselemente wie vorgesehen zuverlässig voneinander beabstandet sind, bis sie in den dann Uhr geformten Profilkörper mit ihrem Körper Anker eingeformt sind.According to one embodiment, the protective body is designed as a connecting component, so that in particular by means of the protective body it is ensured that the individual connecting elements are reliably spaced from one another as provided until they are molded into the then watch-shaped profile body with their body anchors.

Um ein Anbindungselement verdrehsicher in den urgeformten Profilkörper aufnehmen zu können, erstreckt sich gemäß einer Ausführung der Körperanker quer zum Profilquerschnitt und/oder weist Ausnehmungen und/oder Vorsprünge auf, die dazu eingerichtet sind, das/die Anbindungselement(e) gegen ein Verdrehen, insbesondere um eine Längsachse des Schnittstellenträgers, zu sichern.In order to be able to accommodate a connection element in the originally formed profile body in a non-rotating manner, according to one embodiment the body anchor extends transversely to the profile cross-section and / or has recesses and / or projections which are designed to prevent the connection element (s) from twisting, in particular to secure a longitudinal axis of the interface carrier.

Gemäß unterschiedlicher Ausführungen können die Anbindungselemente auf und/oder unter und/oder im Faseraufbau eingebracht sein, je nach Anforderung an die strukturelle Festigkeit und/oder die Geometrie des Bauteils bzw. der Anbindungsschnittstelle zu einem weiteren Bauteil.According to different designs, the connection elements can be incorporated on and / or under and / or in the fiber structure, depending on the requirements for structural strength and / or the geometry of the component or the connection interface to a further component.

Gemäß unterschiedlicher Ausführungen können die Anbindungselemente mit Fasern und/oder anderen Halbzeugen unterschiedlicher Materialität verwendet werden, je nach Anforderung an die strukturelle Festigkeit und/oder die Geometrie des Bauteils bzw. der Anbindungsschnittstelle zu einem weiteren Bauteil.According to different designs, the connection elements can be used with fibers and / or other semi-finished products of different materiality, depending on the requirements for the structural strength and / or the geometry of the component or the connection interface to a further component.

Die Anbindungselemente können mit unterschiedlichen Matrixsystemen verwendet werden, gegebenenfalls unter fachmännischer Anpassung des Materials der Anwendungselemente an das Matrixsystem oder andersherum.The connection elements can be used with different matrix systems, if necessary with professional adaptation of the Material of the application elements to the matrix system or vice versa.

Der Anbindung der Anbindungselemente an das Pultrusionsprofil kann formschlüssig und/oder stoffschlüssig sein.The connection of the connection elements to the pultrusion profile can be positively and / or cohesively.

Gemäß einer Ausführung sind die Anbindungselemente faserschonend, insbesondere nicht faserschädigend, ausgebildet. Insbesondere weisen der Körperanker und/oder der zur Aufnahme im Profilkörper vorgesehene Teil des Schnittstellenträgers keine scharfen Kanten, Ecken oder Spitzen auf.According to one embodiment, the connection elements are designed to be gentle on the fibers, in particular not to be damaging to the fibers. In particular, the body anchor and / or the part of the interface carrier provided for receiving in the profile body do not have any sharp edges, corners or points.

Die Anbindungselemente können die Fasern verdrängen und ganz oder teilweise von diesem umschlossen werden, wobei der Faserverlauf insbesondere die Tragfähigkeit der Anbindungselemente unterstützt.The connecting elements can displace the fibers and be completely or partially enclosed by them, the fiber course in particular supporting the load-bearing capacity of the connecting elements.

Die Anbindungselemente können teilweise, insbesondere mit einem Teil ihres Schnittstellenträgers, aus dem Faseraufbau herausragen.The connection elements can protrude partially, in particular with part of their interface carrier, from the fiber structure.

Gemäß einer Ausführung werden die Anbindungselemente vor dem Imprägnierprozess, spricht vor dem Matrixkontakt, eingebracht. Gemäß einer alternativen Ausführung können die Anbindungselemente aber auch bei oder nach dem Imprägnierprozess eingebracht werden.According to one embodiment, the connection elements are introduced before the impregnation process, i.e. before the matrix contact. According to an alternative embodiment, however, the connection elements can also be introduced during or after the impregnation process.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführung können die Anbindungselemente vor oder nach der Anordnung der Faserkomponenten zueinander eingebracht werden.According to a further alternative embodiment, the connection elements can be introduced before or after the arrangement of the fiber components with respect to one another.

Die Anbindungselemente sind in ihrer Materialität nicht festgelegt, sind aber gemäß einer Ausführung temperaturbeständig gegenüber den auftretenden Temperaturen im Pultrusionsprozess und/oder den Einsatztemperaturen an der Schnittstelle. Insbesondere weisen die Anbindungselemente einem Metallwerkstoff auf, wie beispielsweise Legierungen von Aluminium, Kupfer und/oder Stahl, und/oder geeignete Kunststoffe.The materiality of the connecting elements is not specified, but according to one embodiment they are temperature-resistant to the temperatures occurring in the pultrusion process and / or the temperatures at which they are used at the interface. In particular, the connection elements have a metal material, such as alloys of aluminum, copper and / or steel, and / or suitable plastics.

Gemäß einer Ausführung weist die Verbindungskomponente zwischen den einzelnen Anbindungselementen ein anderes Material auf als die Anbindungselemente selbst.According to one embodiment, the connection component between the individual connection elements has a different material than the connection elements themselves.

Gemäß unterschiedlicher Ausführungen werden die einzelnen Anbindungselemente als Gurt-, Gürtel-, Rollen-, und/oder Bandware aus einem Magazin zugeführt, beispielsweise vergleichbar mit einem Magazinschrauber.According to different designs, the individual connection elements are supplied from a magazine as belt, belt, roll and / or tape goods, for example comparable to a magazine screwdriver.

Die Anbindungselemente können gemäß einer Ausführung mit einem Schutzkörper, insbesondere für den Imprägnier- und Aushärteprozess, ausgestattet sein. Der Schutzkörper ist gemäß einer Ausführung als Endlosware ausgeführt, insbesondere als Bandware analog den Anbindungselementen (wenn diese so zugeführt werden).According to one embodiment, the connection elements can be equipped with a protective body, in particular for the impregnation and curing process. According to one embodiment, the protective body is designed as an endless product, in particular as a strip product analogous to the connecting elements (if these are supplied in this way).

Der Schutzkörper weist vorzugsweise eine Oberfläche mit geringer Reibung auf, insbesondere mit geringer Anhaftungsmöglichkeit für Matrixsysteme aufweisen.The protective body preferably has a surface with little friction, in particular with little possibility of adhesion for matrix systems.

Gemäß einer Ausführung wird der Schutzkörper nach der Urformung von dem Faserverbundprofils abgenommen, insbesondere sodass dann die Schnittstellenträger der Verbindungselemente frei aus dem Profilkörper herausragen.According to one embodiment, the protective body is removed from the fiber composite profile after the primary shaping, in particular so that the interface carriers of the connecting elements then protrude freely from the profile body.

Das Formwerkzeug (vorliegend auch als Härtewerkzeug bezeichnet) ist gemäß einer Ausführung auf die Form der Anbindungselemente angepasst, um für eine zuverlässige Abdichtung bei der Urformung zu sorgen.According to one embodiment, the molding tool (also referred to as a hardening tool in the present case) is adapted to the shape of the connecting elements in order to ensure reliable sealing during the primary molding.

Das Formwerkzeug ist gemäß einer anderen Ausführung auf die Form des Schutzkörpers der Anbindungselemente angepasst sein, um für eine zuverlässige Abdichtung bei der Urformung zu sorgen.According to another embodiment, the molding tool is adapted to the shape of the protective body of the connecting elements in order to ensure a reliable seal during the primary molding.

Die Anbindungselemente können gemäß unterschiedlicher Ausführungen für offene und geschlossene Profile eingesetzt werden (offen: Flachprofil, U-Profil, etc.; geschlossen: Vierkantrohr, Rundrohr, Mehrkammer-Hohlprofil, etc.). The connection elements can be used in different designs for open and closed profiles (open: flat profile, U-profile, etc .; closed: square tube, round tube, multi-chamber hollow profile, etc.).

Ausführungen der Erfindung können, gegebenenfalls fachmännisch entsprechend angepasst, in unterschiedlichen Verfahrensvarianten der Pultrusion, beispielsweise mit Harzbad ebenso wie mit Injektion, angewendet werden.Embodiments of the invention can, if necessary appropriately adapted by a professional, be used in different process variants of pultrusion, for example with a resin bath as well as with injection.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.

1 zeigt ein Pultrusionsprofil gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einer Schrägansicht.
2 mehrere, mittels einer Verbindungskomponente verbundene Anbindungselemente des Pultrusionsprofils aus 1 vor der Herstellung des Pultrusionsprofils zur Verwendung in einem mit 3 illustrierten Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einer schematischen Schnittansicht.
3 illustriert ein Verfahren zur Herstellung von Pultrusionsprofilen gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einer schematischen Schnittansicht.
4 zeigt einen in 3 eingezeichneten Querschnitt C - C durch ein Formwerkzeug einer in 3 dargestellten Pultrusionsanlage.
5 verschiedene verdrehsichere Anbindungselemente zur Verwendung in einem Pultrusionsprofil gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung, jeweils in einer schematischen Ansicht.

Further advantages and possible applications of the invention emerge from the following description in connection with the figures.

1 shows a pultrusion profile according to an exemplary embodiment of the invention in an oblique view.
2 several connecting elements of the pultrusion profile connected by means of a connecting component 1 prior to the manufacture of the pultrusion profile for use in one with 3 illustrated manufacturing method according to an exemplary embodiment of the invention in a schematic sectional view.
3 illustrates a method for producing pultrusion profiles according to an exemplary embodiment of the invention in a schematic sectional view.
4th shows an in 3 Drawn cross-section C - C through a molding tool of an in 3 illustrated pultrusion system.
5 various twist-proof connection elements for use in a pultrusion profile according to an exemplary embodiment of the invention, each in a schematic view.

1 zeigt ein Faserverbundbauteil 1* (und damit einen abgelängten Teil eines Pultrusions-Faserverbundprofil 1) nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung, das Faserkomponenten 2, ein Matrixmaterial 4 und vier voneinander beabstandete Anbindungselemente 6 aufweist. Das Faserverbundprofil 1 ist mittels eines beispielhaften Verfahrens gemäß 3 hergestellt, wobei in einem letzten Verfahrensschritte das Faserverbundbauteil von dem Faserverbundprofils 1 abgelängt wurde. 1 shows a fiber composite component 1* (and thus a cut part of a pultrusion fiber composite profile 1 ) according to an exemplary embodiment of the invention, the fiber components 2 , a matrix material 4th and four spaced apart connecting elements 6th having. The fiber composite profile 1 is by means of an exemplary method according to 3 produced, with the fiber composite component from the fiber composite profile in a final process step 1 was cut to length.

Jedes der Anbindungselemente 6 weist eine definiert vorgefertigte Verbindungsschnittstelle 8 zur Verbindung des Faserverbundbauteils 1*, mit einem weiteren, nicht dargestellten Bauteil auf.Each of the connecting elements 6th has a defined, prefabricated connection interface 8th for connecting the fiber composite component 1* , with a further, not shown component.

Das Faserverbundprofil 1 weist einen Profilkörper 10 auf, der durch das Matrixmaterial 4 und die darin angeordneten Faserkomponenten 2 ausgebildet ist, und in welchem jedes der Anbindungselemente 6 teilweise aufgenommen ist, sodass der Profilkörper 10 entlang seiner Längserstreckung (= Querrichtung der Darstellung in 1) einen abgesehen von den Aufnahmestellen des Anbindungselements 6 gleichbleibenden Profilquerschnitt 12 aufweist, wie das für Pultrusions-Faserverbundprofile gattungstypisch ist.The fiber composite profile 1 has a profile body 10 on, by the matrix material 4th and the fiber components arranged therein 2 is formed, and in which each of the connecting elements 6th is partially included, so that the profile body 10 along its length (= transverse direction of the illustration in 1 ) one apart from the receiving points of the connection element 6th constant profile cross-section 12th has, as is typical for pultrusion fiber composite profiles.

Von der Vielzahl von Faserkomponenten 2 sind in 1 nur in den Querschnitten A - A und B - B die unmittelbar zu den Anbindungselementen 6 benachbarten Faserkomponenten 2 und 2.2 dargestellt, um die Erläuterung der beispielhaften Ausführung der Erfindung zu erleichtern.From the variety of fiber components 2 are in 1 only in the cross-sections A - A and B - B those directly to the connecting elements 6th adjacent fiber components 2 and 2.2 shown in order to facilitate the explanation of the exemplary embodiment of the invention.

Die verwendeten Faserkomponenten 2 können vorliegend flächige Textilhalbzeuge und Unidirektionalfaser-Rovings sein. Die Faserkomponenten 2 und 2.2 sind im Ausführungsbeispiel Unidirektionalfaser-Rovings aus einem Kohlenstoff, können in anderen Ausführungsbeispielen aber auch Materialien aufweisen. Ebenso kann in anderen Ausführungsbeispielen eine benachbarte Faserkomponente 2 der Anbindungselemente ein Textilhalbzeug sein.The fiber components used 2 can be flat semi-finished textile products and unidirectional fiber rovings. In the exemplary embodiment, the fiber components 2 and 2.2 are unidirectional fiber rovings made of a carbon, but in other exemplary embodiments can also have materials. Likewise, in other exemplary embodiments, an adjacent fiber component 2 the connection elements be a semi-finished textile product.

Das Matrixmaterial 4 ist vorliegend ein für den Anwendungsfall geeignetes Epoxidharz.The matrix material 4th is in the present case an epoxy resin suitable for the application.

Die Anbindungselemente 6 weisen einen Aluminiumwerkstoff auf. Um die Anbindung eines oder mehrerer nicht dargestellter Bauteile mittels der Anbindungselemente 6 ohne Beeinträchtigung des Profilkörpers 10 (insbesondere ohne Zerstörung von in den Profilkörper 10 eingebrachten Faserkomponenten 2) zu erreichen, weisen die Anbindungselemente 6 jeweils einen Körperanker 14 auf, der vollständig in dem Profilkörper 10 aufgenommen ist, und einen Schnittstellenträger 16, der fest mit dem Körperanker 14 verbunden ist und teilweise aus dem Profilkörper 10 herausragt.The connecting elements 6th have an aluminum material. To connect one or more components (not shown) by means of the connection elements 6th without affecting the profile body 10 (especially without destroying the profile body 10 introduced fiber components 2 ), show the connection elements 6th one body anchor each 14th on, which is completely in the profile body 10 is included, and an interface carrier 16 that is firmly attached to the body anchor 14th is connected and partially from the profile body 10 protrudes.

In dem herausragenden Bereich ist im Ausführungsbeispiel ein Innengewinde 18 zur Anwendung anderer Bauteile angeordnet. Je nach Anforderungen der Anbindung sind aber auch andere Anbindungselemente wie beispielsweise Außengewinde, Clipse oder definierte Geometrien möglich.In the exemplary embodiment, there is an internal thread in the protruding area 18th arranged for the use of other components. Depending on the requirements of the connection, other connection elements such as external threads, clips or defined geometries are also possible.

Die unmittelbar zu dem Körperanker 14 des jeweiligen Anbindungselements 6 benachbarten Faserkomponenten 2 und 2.2 erstrecken sich im Bereich der Nachbarschaft in kontinuierlicher Ausbildung an dem Anbindungselement vorbei, d.h. insbesondere, dass ihre strukturelle Integrität als Unidirektionalroving entlang der Erstreckung am Anbindungselement vorbei nicht gestört ist. Dies ist möglich durch die Fertigung gemäß dem in 3 illustrierten beispielhaften Herstellungsverfahren (vergleiche Detaildarstellungen zu den Schnitten A - A und B - B).The one immediately to the body anchor 14th of the respective connection element 6th adjacent fiber components 2 and 2.2 extend in the vicinity in continuous formation past the connection element, ie in particular that their structural integrity as a unidirectional roving along the extension past the connection element is not disturbed. This is possible by manufacturing according to the in 3 Illustrated exemplary manufacturing processes (compare detailed representations for sections A - A and B - B).

Die Faserkomponenten 2 und 2.2 - stellvertretend eingezeichnet auch für weitere, unmittelbar benachbarte Faserkomponenten 2 - verlaufen bezüglich einer Querrichtung des Profils 1 verdrängt von jedem der Anbindungselemente 6 in Längsrichtung an diesem vorbei. Das heißt, dass sich die Faserkomponenten 2 und 2.2 an das Anbindungselement anformen, sodass insbesondere der Faserverlauf nicht durch das Anbindungselement unterbrochen wird, sondern die Faserkomponenten das Anbindungselement in kontinuierlichem Verlauf umgehen (vergleiche Detaildarstellungen zu den Schnitten A - A und B - B).The fiber components 2 and 2.2 - drawn in as a representative also for further, directly adjacent fiber components 2 - run with respect to a transverse direction of the profile 1 displaced by each of the connecting elements 6th in the longitudinal direction past this. This means that the fiber components 2 and 2.2 are molded onto the connecting element, so that the fiber flow in particular is not interrupted by the connecting element, but rather the fiber components bypass the connecting element in a continuous manner (compare the detailed illustrations for sections A - A and B - B).

In 2 sind mehrere, mittels einer Verbindungskomponente 20 verbundene Anbindungselemente des Pultrusionsprofils 1 aus 1 vor der Urformung des Pultrusionsprofils 1 dargestellt.In 2 are several, by means of a connection component 20th connected connecting elements of the pultrusion profile 1 the end 1 before the primary shaping of the pultrusion profile 1 shown.

Die Verbindungskomponente 20 besteht vorliegend aus einer als Textilhalbzeug ausgebildeten Faserkomponente 2, welche um den jeweiligen Schnittstellenträger 16 herum auf das Anbindungselement 6 aufgesteckt ist und an dem Körperanker 14 anliegt. Die Verbindungskomponente 20 ist im Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, in den Profilkörper 1 eingeformt zu werden.The connection component 20th consists in the present case of a fiber component designed as a semi-finished textile product 2 , which around the respective interface carrier 16 around on the connection element 6th is attached and to the body anchor 14th is applied. The connection component 20th is set up in the exemplary embodiment in the profile body 1 to be molded.

Zudem ist auf jedes der Anbindungselemente 6 ein Schutzkörper 22 aus einem PFTE-Kunststoff aufgesteckt, sodass die Verbindungskomponente 20 an das jeweilige Anbindungselement temporär fixiert ist. Die Schutzkörper 22 sind im Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, anschließend an die Urformung des Profilkörpers 1 von dem jeweiligen Schnittstellenträger 16 abgezogen zu werden.In addition, each of the connecting elements is on 6th a protective body 22nd made of a PFTE plastic, so that the connection component 20th is temporarily fixed to the respective connection element. The protective body 22nd are set up in the exemplary embodiment for this, following the original shaping of the profile body 1 from the respective interface carrier 16 to be deducted.

Die Schutzkörper 22 sind im Ausführungsbeispiel derart auf den Abstand der Anbindungselemente 6 abgestimmt, dass sie einander zumindest im Wesentlichen abdichtend berühren, wenn sie auf benachbarte Anbindungselemente aufgesteckt sind.The protective body 22nd are in the exemplary embodiment in such a way on the spacing of the connecting elements 6th coordinated that they touch each other at least substantially sealingly when they are attached to adjacent connecting elements.

In dieser Form als Bandware werden die Anbindungselemente 6 zur Verwendung in einem mit 3 illustrierten Herstellungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung bereitgestellt.The connecting elements are in this form as tapes 6th for use in a with 3 Illustrated manufacturing method provided according to an exemplary embodiment of the invention.

Mit 3 wird ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung eines Pultrusionsprofils 1, das das Ausgangsprofil des in 1 gezeigten Faserverbundbauteils 1* ist, illustriert.With 3 is an exemplary method for producing a pultrusion profile 1 , which is the starting profile of the in 1 fiber composite component shown 1* is illustrated.

Das Verfahren weist zumindest die folgenden Verfahrensschritte auf:

(a1) Bereitstellen der Faserkomponenten 2 als Rollenware auf Rollen 30; (a2) Bereitstellen der Anbindungselement 6 (mit Schutzkörpern 22) als Bandware 32; (a3) Ausrichten der Faserkomponenten 2 zueinander und der Faserkomponenten 2 und der Anbindungselemente 6 zueinander, vorliegend beispielsweise mittels Umlenkungen an Rollen 34.
(b) Gemeinsames Fördern der Faserkomponenten 2 und der Anbindungselemente 6 hin zu einem Formwerkzeug 38, wobei die Faserkomponenten 2 vor dem Formwerkzeug 38 in einem Imprägnierwerkzeug 36 mit dem Matrixwerkstoff 4 imprägniert werden.
(c) Fördern (mittels eines Förderwerkzeugs 42) der imprägnierten Faserkomponenten 2 mit den Anbindungselementen 6 durch eine Formausnehmung 40 des Formwerkzeugs 38, wodurch der Profilkörper 10 mit einer (abgesehen von den Anbindungselementen 6) gleichbleibenden Querschnittskontur 12 und mit den darin teilweise aufgenommenen Anbindungselementen 6 geformt wird.

The method has at least the following procedural steps:

(a1) Providing the fiber components 2 as roll goods on rolls 30th ; (a2) Provision of the connection element 6th (with protective bodies 22nd ) as tapes 32 ; (a3) aligning the fiber components 2 each other and the fiber components 2 and the connection elements 6th to each other, in the present case, for example, by means of deflections on rollers 34 .
(b) Joint conveying of the fiber components 2 and the connection elements 6th towards a molding tool 38 , the fiber components 2 in front of the molding tool 38 in an impregnation tool 36 with the matrix material 4th are impregnated.
(c) Conveying (using a conveyor tool 42 ) of the impregnated fiber components 2 with the connection elements 6th through a shaped recess 40 of the molding tool 38 , making the profile body 10 with one (apart from the connection elements 6th ) constant cross-sectional contour 12th and with the connection elements partially received therein 6th is shaped.

Mittels der Verbindungskomponente 20 werden die beabstandeten Anbindungselemente 6 zur Übertragung von Zugkräften zwischen den Anbindungselementen mittels des Förderwerkzeugs 42 durch die Formausnehmung 40 gezogen.

(d) bei dem Fördern durch die Formausnehmung 40 härtet der Profilkörper 10 aus, wodurch das Faserverbundprofil 1 in seiner endgültigen Urform hergestellt ist. Dazu ist in dem Formwerkzeug 38 eine Heizeinrichtung mit ausreichender Leistung vorgehalten. Gegebenenfalls härtet ein innerer Kern des Profils noch nach dem Formwerkzeug nach.

By means of the connection component 20th are the spaced connecting elements 6th for the transmission of tensile forces between the connection elements by means of the conveying tool 42 through the shape recess 40 drawn.

(d) when conveying through the mold recess 40 the profile body hardens 10 off, making the fiber composite profile 1 is produced in its final original form. This is in the mold 38 a heating device with sufficient power is available. If necessary, an inner core of the profile hardens after the molding tool.

Bei dem Verfahren wird der herausragende Teil des Schnittstellenträgers 16 jedes Anbindungselements 6 von dem jeweiligen Schutzkörper 22 umgeben durch die Formausnehmung gefördert.In the process, the protruding part becomes the interface carrier 16 every connection element 6th of the respective protective body 22nd surrounded by the shaped recess promoted.

Beim Fördern der imprägnierten Faserkomponenten 2 mit den Anbindungselementen 6 durch die Formausnehmung 40 wird der aus der Querschnittkontur 12 herausragende Teil der Anbindungselemente 6 jeweils durch eine Teilausnehmung 41 der Formausnehmung gefördert, die nicht unmittelbar der Formung des Profilkörpers 10 dient.When conveying the impregnated fiber components 2 with the connection elements 6th through the shape recess 40 becomes that from the cross-section contour 12th outstanding part of the connection elements 6th each through a partial recess 41 promoted the mold recess that is not directly related to the shaping of the profile body 10 serves.

Stattdessen dient die Teilausnehmung 41 der gleitend anliegenden Förderung der Schutzkörper 22 an den Innenwänden der Teilausnehmung 41 durch die Formausnehmung. Der Schutzkörper weist einen Konturabschnitt 23 auf, in welchem der Schutzkörper beim Formen die Querschnittskontur 12 des Profilkörpers 10 jenseits des herausragenden Teils des zugeordneten Schnittstellenträgers 16 abgrenzt. Dadurch kann bei der Formgebung die Querschnittskontur 12 des Profilkörpers 10 auch im Bereich der Teilausnehmung 41 sichergestellt werden.Instead, the partial recess is used 41 the sliding support of the protective body 22nd on the inner walls of the partial recess 41 through the shape recess. The protective body has a contour section 23 on in which the protective body forms the cross-sectional contour 12th of the profile body 10 beyond the protruding part of the associated interface carrier 16 delimits. This allows the cross-sectional contour when shaping 12th of the profile body 10 also in the area of the partial recess 41 be ensured.

Die Förderung der Anbindungselemente 6 mit den Schutzkörpern 22 durch die Teilausnehmung 41 ist in 4 dargestellt, die eine in 3 markierte Schnittansicht C - C darstellt.The promotion of the connecting elements 6th with the protective bodies 22nd through the partial recess 41 is in 4th shown, the one in 3 Marked sectional view C - C represents.

Zur Rüstung des Formwerkzeugs 38 mit Faserkomponenten 2 ist die Formausnehmung 40 an zwei Formhälften 39 und 39.2 ausgebildet. Die Teilausnehmung 41 ist im Ausführungsbeispiel an der oberen Formhälfte 39 ausgebildet.For arming the molding tool 38 with fiber components 2 is the shape recess 40 on two mold halves 39 and 39.2. The partial recess 41 is in the exemplary embodiment on the upper mold half 39 educated.

Nach der Urformung werden die Schutzkörper 22 abgenommen, wie insbesondere dem vergrößert dargestellten Detail D der 3 zu entnehmen ist.After the initial shaping, the protective bodies 22nd removed, as in particular the enlarged detail D of the 3 can be found.

Durch die intrinsische Art der Einbringung der Anbindungselemente 6 direkt bei der Urformung im Pultrusionsprozess wird die Faserstruktur nicht geschädigt, wie dies bei einer nachträglichen Einbringung der Anbindungselemente, z.B. durch Bohren oder Fräsen der Fall ist. Dadurch können die mechanischen Kennwerte des Pultrusionsprofils 1 bei ansonsten gleich bleibendem Aufbau, Werkstoffen und Geometrien optimiert werden.Due to the intrinsic nature of the connection elements 6th The fiber structure is not damaged directly during the primary shaping in the pultrusion process, as is the case with a subsequent introduction of the connecting elements, e.g. by drilling or milling. This enables the mechanical parameters of the pultrusion profile 1 can be optimized with otherwise the same structure, materials and geometries.

Der 4 ist zudem eine beispielhafte Struktur der Faserkomponenten 2 in dem an diesem Querschnitt C - C urgeformten Faserverbundprofil 1 zu entnehmen: Dabei stellen die beiden schwarzen Balken beispielhaft jeweils eine als Fasermatte ausgebildete Faserkomponente 2 und 2.4 dar; die obere Faserkomponente 2 kann beispielsweise die Verbindungskomponente 20 aus 2 sein.Of the 4th is also an exemplary structure of the fiber components 2 in the fiber composite profile originally formed on this cross-section C - C 1 To see: The two black bars each represent an example of a fiber component 2 and 2.4 designed as a fiber mat; the upper fiber component 2 can, for example, be the connecting component 20th the end 2 be.

Die deformierten Linien 2, 2.6 etc. zwischen den Fasermatten 2 und 2.4 stehen symbolisch für eine Verdrängung vieler, senkrecht zur Zeichenebene verlaufender, als UD-Rovings ausgebildeter Faserkomponenten 2, durch den Körperanker 14.The deformed lines 2, 2.6, etc. between the fiber mats 2 and 2.4 symbolically represent a displacement of many fiber components, which run perpendicular to the plane of the drawing and are designed as UD rovings 2 , through the body anchor 14th .

In der 5 sind verschiedene verdrehsichere Anbindungselemente zur Verwendung in einem Pultrusionsprofil 1 gemäß 1 dargestellt.In the 5 are various twist-proof connection elements for use in a pultrusion profile 1 according to 1 shown.

5a zeigt eine Seitenansicht. Der Körperanker 14 weist Vorsprünge 44 auf, um die herum bei der Urformung Matrixmaterial aushärtet, sodass nach der Aushärtung des Matrixwerkstoffs aus diesem Grund eine Drehung um die Längsachse des Schnittstellenträgers nicht mehr möglich ist. 5a shows a side view. The body anchor 14th has protrusions 44 around which matrix material hardens during the primary shaping, so that after hardening of the matrix material, for this reason, rotation about the longitudinal axis of the interface carrier is no longer possible.

5b zeigt eine Seitenansicht. Der Körperanker 14 weist Ausnehmungen 46 auf, in denen bei der Urformung Matrixmaterial aushärtet, sodass nach der Aushärtung des Matrixwerkstoffs aus diesem Grund eine Drehung um die Längsachse des Schnittstellenträgers nicht mehr möglich ist. 5b shows a side view. The body anchor 14th has recesses 46 in which matrix material hardens during the primary shaping, so that after hardening of the matrix material, for this reason, rotation about the longitudinal axis of the interface carrier is no longer possible.

5c zeigt eine Draufsicht von oben. Der Körperanker 14 ist nicht rotationssymmetrisch ausgebildet - beispielsweise mittels einer Abflachung 48, sodass nach der Aushärtung des Matrixwerkstoffs aus diesem Grund eine Drehung um die Längsachse des Schnittstellenträgers nicht mehr möglich ist. 5c shows a plan view from above. The body anchor 14th is not designed to be rotationally symmetrical - for example by means of a flattening 48 so that after the matrix material has hardened, for this reason, rotation around the longitudinal axis of the interface carrier is no longer possible.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FaserverbundprofilFiber composite profile
1*1*: FaserverbundbauteilFiber composite component
22: FaserkomponenteFiber component
44th: MatrixmaterialMatrix material
66th: AnbindungselementConnecting element
88th: VerbindungsschnittstelleConnection interface
1010: ProfilkörperProfile body
1212th: Querschnittcross-section
1414th: KörperankerBody anchor
1616: SchnittstellenträgerInterface carrier
1818th: Innengewindeinner thread
2020th: VerbindungskomponenteConnection component
2222nd: SchutzkörperProtective body
2323: KonturabschnittContour section
3030th: Rollenroll
3232: BandwareTaped goods
3434: Rollenroll
3636: ImprägnierwerkzeugImpregnation tool
3838: FormwerkzeugForming tool
3939: FormhälftenMold halves
4040: FormausnehmungForm recess
4141: TeilausnehmungPartial recess
4242: FörderwerkzeugConveyor tool
4444: Vorsprunghead Start
4646: AusnehmungRecess
4848: AbflachungFlattening

Claims

Fiber composite profile (1) with fiber components (2), matrix material (4), and at least one connection element (6) which has a pre-defined connection interface (8) for connecting the fiber composite profile to a further component, having a profile body (10) that passes through the matrix material and the fiber components arranged therein is formed, and in which the connection element is wholly or partially accommodated, characterized in that the profile body has a profile cross-section (12) that remains the same apart from the accommodation of the connection element, the fiber components (2.1 , 2.2, 2.3, 2.5) extend in the vicinity in continuous formation past the connection element.

Fiber composite profile according to Claim 1 , characterized in that at least some of the fiber components (2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6), displaced by the connecting element, run past the latter.

Fiber composite profile according to Claim 1 or 2 , characterized in that the connecting element has a body anchor (14) which is completely received in the profile body, and an interface carrier (16) which is firmly connected to the body anchor and at least partially protrudes from the profile body.

Fiber composite profile according to one of the preceding claims, characterized by several connecting elements spaced apart from one another.

Fiber composite profile according to Claim 4 , characterized in that the connecting elements are connected to one another by a connecting component (20).

Fiber composite profile according to Claim 5 , characterized in that the connecting component is a fiber component (2.3).

Fiber composite profile according to one of the preceding Claims 2 until 6th , characterized in that the body anchor extends transversely to the profile cross-section and / or has recesses (46) and / or projections (48) which are designed to secure the connection element (s) against twisting.

Method for producing a fiber composite profile (1) with fiber components (2), matrix material (4) and at least one connection element (6), which is designed in particular according to one of the preceding claims, and which has a defined, prefabricated connection interface (8) for connecting the fiber composite profile with has another component, having the following process steps: - Alignment of the fiber components to one another and of the fiber components and the connecting element to one another, and / or - Conveying the fiber components and the connecting element to a molding tool (38), the fiber components being impregnated with a matrix material in front of or in the molding tool, and / or - Conveying the impregnated fiber components with the connecting element through a shaped recess (40) of the molding tool and thereby forming a profile body (10) with a constant cross-sectional contour (12) and with the connecting element completely or partially received therein.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that when conveying the impregnated fiber components with the connecting element through the shaped recess, a part of an interface carrier (16) of the connecting element protruding from the cross-sectional contour is conveyed through a partial recess (41) of the shaped recess which is not used to shape the profile body.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the protruding part of the interface carrier is conveyed through the shaped recess in a sliding manner resting against the inner walls of the partial recess.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the protruding part of the interface carrier surrounded by a protective body (22) is conveyed through the shaped recess.

Procedure according to Claim 11 , characterized in that the protective body is conveyed in a sliding manner against the inner walls of the partial recess through the molded recess, the protective body having a contour section (23) in which the protective body delimits the cross-sectional contour of the profile body beyond the protruding part of the interface carrier during molding.

Method according to one of the preceding Claims 8 until 12th , characterized in that several spaced-apart connection elements are pulled through the shaped recess by means of a connection component (20) for the transmission of tensile forces between the connection elements.

Procedure according to Claim 13 , characterized in that the protective body is designed as a connecting component.

Procedure according to Claim 13 , characterized in that the connecting component is molded into the profile body.