DE102020117426A1 - Verfahren zur Herstellung eines Überrollbügels für ein Kraftfahrzeug und Überrollbügel - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Überrollbügels für ein Kraftfahrzeug und Überrollbügel Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Überrollbügels (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen wenigstens teilweise hohlen Bügelkörper (2). Der Bügelkörper (2) wird aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt. Ein den Bügelkörper (2) abbildender Formkern (3) wird mit einem aufblasbaren Überzugwerkstoff überzogen, sodass ein schlauchartiger Überzug (7) für den Formkern (3) entsteht. Eine Faserverbundwerkstoffanordnung (4) wird auf den Überzug (7) aufgetragen, sodass ein Vorformling (14) entsteht. Der Vorformling (14) wird in ein Formwerkzeug (24) eingebracht und der Überzug (7) wird im Formwerkzeug (24) aufgeblasen und die Faserverbundwerkstoffanordnung (4) wird ausgehärtet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Überrollbügels für ein Kraftfahrzeug. Der Überrollbügel umfasst wenigstens einen wenigstens teilweise hohlen Bügelkörper.
  • Solche Überrollbügel müssen hohen Anforderungen an Stabilität und Sicherheit genügen und gerade im Rennsportbereich zudem auch ein besonders geringes Gewicht aufweisen. Überrollbügel werden in der Regel aus Metallrohren gefertigt, da diese eine im Vergleich zum Gewicht gute Stabilität bieten und zugleich unaufwendig zu fertigen sind. Doch gerade bei Sportwagen und besonders im professionellen Rennsport ist eine weitere Gewichtsreduzierung für Überrollbügel wünschenswert. Zugleich soll aber trotz des reduzierten Gewichts ein besonders hohes Maß an Stabilität und Sicherheit gewährleistet werden. Zudem ist es wünschenswert, dass ein solcher Überrollbügel unaufwendig hergestellt werden kann.
  • Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Überrollbügel für ein Kraftfahrzeug und insbesondere für ein Rennsportfahrzeug bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Überrollbügel gemäß Anspruch 12. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung eines Überrollbügels, welcher für ein Kraftfahrzeug und vorzugsweise für ein Sportfahrzeug und besonders bevorzugt für ein Rennsportfahrzeug geeignet und ausgebildet ist. Der Überrollbügel umfasst wenigstens einen wenigstens teilweise hohlen Bügelkörper. Der Bügelkörper wird wenigstens teilweise aus wenigstens einem Faserverbundwerkstoff gefertigt.
  • Dazu wird wenigstens ein den Bügelkörper abbildender Formkern mit wenigstens einem Überzugwerkstoff überzogen, sodass ein aufblasbarer, schlauchartiger Überzug für den Formkern entsteht. Es wird wenigstens eine Faserverbundwerkstoffanordnung auf den Überzug aufgetragen, sodass ein Vorformling entsteht. Der Vorformling wird in wenigstens ein Formwerkzeug eingebracht. Der Überzug wird im Formwerkzeug aufgeblasen und die Faserverbundwerkstoffanordnung ausgehärtet, insbesondere unter Wärmeeinwirkung. Insbesondere wird der Formkern anschließend aus dem Bügelkörper wenigstens teilweise entnommen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile und ermöglicht eine unaufwendige, zuverlässige Fertigung eines besonders stabilen und sicheren Überrollbügels mit einem besonders geringen Gewicht. Mit der Erfindung lassen sich auch komplexere Strukturen und Verstrebungen umsetzen, sodass ein besonders belastbarer Bügel in Leichtbauweise möglich ist.
  • In einer besonders bevorzugten und vorteilhaften Ausgestaltung weist der Bügelkörper wenigstens eine ringartige geschlossene Bügelstruktur auf, welche insbesondere eine formtechnische Hinterschneidung darstellt. Durch solche Bügelstrukturen, z. B. als Skelettbauweise, wird ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Gewicht und Stabilität erzielt. Dabei verhindert die Hinterschneidung eine Entformung eines einteiligen Formkerns. Eine solche Hinterschneidung kann aufgrund der ringartig geschlossenen Form insbesondere nur mit einem mehrteiligen Formkern entformt werden. Insbesondere ist der Form gern wenigstens zweiteilig ausgeführt. Möglich sind auch dreiteilige oder vierteilige oder mehrteilige Formkerne.
  • Es ist ebenfalls besonders bevorzugt und vorteilhaft, dass der Formkern wenigstens zwei separate Kernelemente umfasst, welche jeweils wenigstens einen Teil der Bügelstruktur abbilden. Insbesondere werden die Kernelemente separat aus dem Bügelkörper entnommen. Insbesondere sind die Kernelemente so ausgebildet, dass diese separat aus dem Bügelkörper entnehmbar sind. Insbesondere bilden die Kernelemente zusammen die Bügelstruktur wenigstens teilweise und vorzugsweise vollständig ab. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Formkern nur zwei separate Kernelemente.
  • Die Kernelemente werden vorzugsweise jeweils separat mit dem Überzugwerkstoff überzogen. Insbesondere weisen die Kernelemente jeweils wenigstens einen eigenen Überzug auf. Insbesondere werden die Kernelemente mit jeweils wenigstens einem Überzug ausgestattet. Möglich ist aber auch, dass die Kernelemente mit einem gemeinsamen schlauchartigen Überzug ausgestattet werden. Insbesondere wird der Überzug dann beim Entformen zerstört bzw. zerteilt.
  • Insbesondere werden die Kernelemente so angeordnet, dass sie in Verbindungsbereichen aufeinandertreffen. Die Kernelemente können in den Verbindungsbereichen berührend und oder beabstandet aufeinandertreffen. Vorzugsweise wird in den Verbindungsbereichen jeweils wenigstens ein Pflaster (Patch) aus einem Faserverbundwerkstoff angeordnet. Dabei kann der gleiche oder ein anderer Faserverbundwerkstoff als für den restlichen Bügelkörper vorgesehen sein. Insbesondere wird das Pflaster in den Verbindungsbereichen derart angeordnet, dass sich das Pflaster über beide Kernelemente erstreckt und vorzugsweise den Verbindungsbereich überspannt. Vorzugsweise wird das Pflaster anschließend mit der Faserverbundwerkstoffanordnung überzogen. Das bietet eine zuverlässige Entformung trotz der Hinterschneidung und gewährleiste zugleich eine hohe Stabilität des Bügelkörpers in den Verbindungsbereichen.
  • Insbesondere weisen die Kernelemente in den Verbindungsbereichen jeweils wenigstens eine Ausnehmung auf, in welche das Pflaster versenkt angeordnet werden kann. Dadurch wird insbesondere wenigstens eine flächenbündige oder eine zurückspringende Anordnung des Pflasters erreicht.
  • Insbesondere wird das Pflaster nach dem Überziehen der Kernelemente mit dem Überzugwerkstoff angeordnet. Insbesondere ist das Pflaster zwischen dem Überzug und der Faserverbundwerkstoffanordnung angeordnet. Insbesondere wird das Pflaster auf den Überzug aufgetragen.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die Kernelemente mit wenigstens einer Steckverbindung ausgestattet. Insbesondere ist an den Kernelementen jeweils wenigstens ein korrespondierendes Steckerteil der Steckverbindung angeordnet. Insbesondere werden die Kernelemente mittels der Steckverbindung ineinandergesteckt. Dabei ragt ein Kernelement abschnittsweise in das andere Kernelement, sodass es von diesem formschlüssig umgeben ist.
  • In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung werden die Kernelemente jeweils mit wenigstens einem Stoßabschnitt ausgestattet. Mittels des Stoßabschnitts werden die Kernelemente stumpf aneinandergestoßen. Dabei kann der Stoßabschnitt wenigstens einen Versatz aufweisen. Beispielsweise ist der Stoßabschnitt stufenartig ausgebildet. Die Kernelemente können berührend und/oder beabstandet aneinandergestoßen werden. Die Steckverbindung wird beim Entformen insbesondere gelöst. Die Stoßabschnitte werden beim Entformen insbesondere voneinander getrennt.
  • Vorzugsweise weist der Bügelkörper wenigstens zwei Bogenelemente auf, welche an ihren Endbereichen miteinander verbunden sind. Vorzugsweise umfasst der Bügelkörper wenigstens zwei und insbesondere wenigstens drei und besonders bevorzugt wenigstens vier Strebenelemente, welche zwischen den Bogenelementen verlaufen. Insbesondere bilden die Strebenelemente zusammen mit den Bogenelementen die Bügelstruktur und vorzugsweise mehrere Bügelstrukturen. Insbesondere weisen die Bogenelemente jeweils zwei Endbereiche auf. Insbesondere sind die Bogenelemente über ihre Endbereiche ringartig verbunden. Insbesondere weist der Bügelkörper wenigstens zwei Bügelkörperenden auf. An den Bügelkörperenden treffen sich die Endbereiche der Bogenelemente. Ein solcher Aufbau bietet viele Vorteile hinsichtlich Stabilität und Gewicht.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird in den Bogenelementen jeweils eines der Kernelemente derart angeordnet, dass es sich bis in die Strebenelemente erstreckt. Dabei treffen die Kernelemente vorzugsweise wenigstens innerhalb der Strebenelemente und/oder wenigstens an den Endbereichen der Bogenelemente aufeinander. Insbesondere sind die Verbindungsbereiche innerhalb der Strebenelemente und/oder an den Endbereichen der Bogenelemente angeordnet. Insbesondere sind wenigstens in den Strebenelementen Steckverbindungen und/oder Stumpfstößen ausgebildet. Auch in den Endbereichen der Bogenelemente können Steckverbindungen und/oder Stumpfstößen ausgebildet sein.
  • Vorzugsweise werden die Kernelemente durch wenigstens eine Entformungsöffnung aus den Bogenelementen und vorzugsweise auch aus den Strebenelementen herausgezogen. Dabei ist die Entformungsöffnung vorzugsweise an den miteinander verbundenen Endbereichen der Bogenelemente angeordnet. Eine solche Positionierung der Entformungsöffnung bietet viele Vorteile. Die Bogenelemente können an den Endbereichen jeweils wenigstens eine Entformungsöffnung aufweisen. Möglich ist aber auch, dass die Bogenelemente an ihren miteinander verbundenen Endbereichen wenigstens eine gemeinsame Entformungsöffnung aufweisen. Insbesondere ist an den Bügelkörperenden jeweils wenigstens eine Entformungsöffnung vorgesehen. Vorzugsweise wird in der Entformungsöffnung der nachfolgend beschriebene Montageeinsatz angeordnet.
  • Es ist vorteilhaft und bevorzugt, dass zur Montage des Überrollbügels am Fahrzeug wenigstens eine Montagestruktur in die Faserverbundwerkstoffanordnung eingearbeitet und insbesondere einlaminiert wird. Vorzugsweise wird der Formkern durch die Montagestruktur entnommen und beispielsweise herausgezogen. Insbesondere können durch die Montagestruktur die Kernelemente und insbesondere alle Kernelemente entnommen werden. Vorzugsweise ist an den Bügelkörperenden jeweils wenigstens eine Montagestruktur angeordnet.
  • Insbesondere umfasst die Montagestruktur wenigstens einen Montageeinsatz. Ein solcher Montageeinsatz kann auch als Insert bezeichnet werden. Insbesondere wird die Faserverbundwerkstoffanordnung um den Montageeinsatz herum angeordnet. Insbesondere ist der Montageeinsatz wenigstens abschnittsweise und vorzugsweise radial vollumfänglich von der Faserverbundwerkstoffanordnung umgeben.
  • Insbesondere weist der Montageeinsatz wenigstens eine Durchgangsöffnung auf, durch welche der Formkern aus dem Bügelkörper entnommen wird. Insbesondere stellt die Durchgangsöffnung die zuvor beschriebene Entformungsöffnung bereit. Insbesondere ist der Montageeinsatz hülsenartig ausgeführt.
  • Der Montageeinsatz erstreckt sich vorzugsweise in jeweils einen Endbereich der miteinander verbundenen Bogenelemente, so dass die Kernelemente aus beiden Bogenelementen durch die Durchgangsöffnung des Montageeinsatzes entnommen werden. Insbesondere wird der Montageeinsatz so angeordnet und ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die wenigstens zwei Bogenelemente des Bügelkörpers am Montageeinsatz aufeinandertreffen. Das bietet eine vorteilhafte Verstärkung dieses Bereiches und ermöglicht zugleich eine besonders zuverlässige Anbindung an das Fahrzeug. Insbesondere verbindet der Montageeinsatz die aufeinandertreffenden Endbereiche der Bogenelemente.
  • Es ist vorteilhaft und bevorzugt, dass der Montageeinsatz wenigstens zwei Einsatzschalen umfasst. Insbesondere werden die Einsatzschalen derart in die Faserverbundwerkstoffanordnung eingearbeitet, dass sie zusammen einen radial geschlossenen Umfang bilden. Insbesondere ist der Montageeinsatz wenigstens zweiteilig ausgebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Einsatzschalen in beide der aufeinandertreffenden Endbereiche der Bogenelemente.
  • Die Montagestruktur umfasst vorzugsweise wenigstens einen an dem Fahrzeug befestigbaren und vorzugsweise verschraubbaren Montageadapter. Insbesondere wird der Montageadapter erst nach der Entnahme des Formkerns an dem Montageeinsatz befestigt und insbesondere an diesem verschraubt. Eine solche zweiteilige Ausführung der Montagestruktur bietet viele Vorteile bei der Entformung und zugleich auch für die Anbindung an das Fahrzeug. Insbesondere verschließt der Montageadapter wenigstens teilweise die Durchgangsöffnung des Montageeinsatzes. Insbesondere ist der Montageadapter plattenartig ausgebildet und umfasst vorzugsweise wenigstens eine Montageplatte. Der Montageeinsatz und/oder der Montageadapter sind insbesondere aus einem metallischen Werkstoff und/oder aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt. Insbesondere sind der Montageadapter und der Montageeinsatz über wenigstens ein Verschraubungsmittel miteinander verbunden.
  • Der erfindungsgemäße Überrollbügel ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und wird nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt. Auch ein solcher Überrollbügel löst die zuvor gestellte Aufgabe besonders vorteilhaft. Insbesondere weist der Überrollbügel alle gegenständlichen Merkmale des zuvor beschriebenen Verfahrens auf.
  • Insbesondere umfasst der Bügelkörper wenigstens zwei an ihren Endbereichen miteinander verbundene Bogenelemente. Insbesondere umfasst der Bügelkörper wenigstens zwei und vorzugsweise wenigstens vier zwischen den Bogenelementen verlaufende und insbesondere mit den Bogenelementen fest und vorzugsweise einstückig verbundene Strebenelemente. Insbesondere bilden die Bogenelemente und die Strebenelemente einen einstückigen Bügelkörper aus Faserverbundwerkstoff. Insbesondere umfasst der Bügelkörper wenigstens zwei Bügelkörperenden.
  • Insbesondere ist an den Bügelkörperenden jeweils wenigstens ein Montageeinsatz angeordnet. Der Montageeinsatz ist insbesondere fest in den Bügelkörper integriert und vorzugsweise einlaminiert. Der Montageeinsatz erstreckt sich insbesondere in die Endbereiche beider Bogenelemente. Der Montageeinsatz umfasst insbesondere wenigstens eine und vorzugsweise wenigstens zwei Einsatzschalen. Der Montageeinsatz ist insbesondere Teil einer Montagestruktur und mit wenigstens einem Montageadapter verbindbar, insbesondere verschraubbar. Insbesondere ist der Bügelkörper an zwei Bügelkörperenden mittels jeweils einer Montagestruktur an dem Fahrzeug befestigbar.
  • Vorzugsweise ist der Bügelkörper wenigstens abschnittsweise hohl ausgebildet. Insbesondere weist der Bügelkörper einen durchgehenden Hohlraum auf. Der Bügelkörper ist insbesondere einstückig und vorzugsweise einwandig ausgebildet. Vorzugsweise weist der Bügelkörper wenigstens abschnittsweise an einer nach innen gerichteten Wandungsseite wenigstens ein einlaminiertes Pflaster und vorzugsweise eine Mehrzahl einlaminierter Pflaster auf. Insbesondere ist in den Bogenelementen und/oder in den Strebenelementen jeweils wenigstens ein Pflaster angeordnet.
  • Der Überzugwerkstoff ist insbesondere Latex. Als Überzugwerkstoff kann auch wenigstens eine andere elastisch aushärtende Polymerdispersion oder ein anderer geeigneter Werkstoff eingesetzt werden. Der Überzug ist insbesondere ein Latexüberzug.
  • Der Formkern besteht insbesondere aus einem geschäumten Werkstoff und/oder aus einem Schaumwerkstoff. Vorzugsweise ist der Formkern aus einem Schaumstoff und besonders bevorzugt aus EPS (Expandierter Polystyrol) gefertigt. Möglich sind auch andere geeignete Kernwerkstoffe.
  • Der Faserverbundwerkstoff umfasst insbesondere Verstärkungsfasern und wenigstens ein Matrixmaterial. Die Verstärkungsfasern werden insbesondere in das Matrixmaterial eingebettet. Als Verstärkungsfasern sind vorzugsweise Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern und/oder andere geeignete Verstärkungsfasern vorgesehen. Als Matrixmaterial ist insbesondere ein thermoplastischer und/oder duroplastischer Kunststoff vorgesehen. Besonders bevorzugt wird als Faserverbundwerkstoff ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) eingesetzt. Es kann auch ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) vorgesehen sein.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Überrollbügels in einer Vorderansicht;
    • 2 ein skizzierter Verfahrensschritt der Herstellung des Überrollbügels;
    • 3 eine geschnittene Detaildarstellung des Überrollbügels während der Herstellung;
    • 4 eine geschnittene Detaildarstellung einer anderen Ausgestaltung des Überrollbügels während der Herstellung;
    • 5 ein weiterer skizzierter Verfahrensschritt der Herstellung des Überrollbügels;
    • 6 ein weiterer skizzierter Verfahrensschritt der Herstellung des Überrollbügels;
    • 7 ein weiterer skizzierter Verfahrensschritt der Herstellung des Überrollbügels;
    • 8 eine teiltransparente Detaildarstellung des Überrollbügels in einer perspektivischen Ansicht; und
    • 9 die teiltransparente Detaildarstellung des Überrollbügels der 8 in einer anderen perspektivischen Ansicht.
  • Die 1 zeigt einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Überrollbügel 1 mit einem Bügelkörper 2, welcher für ein Rennsportfahrzeug vorgesehen ist. Der Bügelkörper 2 weist hier zwei an ihren Endbereichen miteinander verbundene Bogenelemente 22 auf. Zwischen den Bogenelementen 22 erstrecken sich hier vier Strebenelemente 32. Die Bogenelemente 22 und Strebenelemente 32 sind einstückig miteinander verbunden und bilden den aus einem Faserverbundwerkstoff und vorzugsweise aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bestehenden Bügelkörper 2.
  • Zur Befestigung an einem Fahrzeug weist der Überrollbügel 1 hier zwei Montagestrukturen 5 auf, welche an jeweils einem Bügelkörperende angeordnet sind. An den Bügelkörperenden treffen die Bogenelemente 22 aufeinander.
  • Die Montagestrukturen 5 weisen jeweils einen im Bügelkörper 2 integrierten Montageeinsatz 15 auf. Die Montagestrukturen 5 umfassen zudem jeweils einen hier nicht dargestellten Montageadapter 45, welcher mit Bezug zu den 8 und 9 näher vorgestellt wird.
  • Der Bügelkörper 2 weist hier eine Mehrzahl von ringartig geschlossenen Bügelstrukturen 12 auf, welche formtechnische Hinterschneidungen. Diese Bügelstrukturen 12 werden durch Abschnitte der Bogenelemente 22 und den daran angebunden Strebenelementen 32 gebildet.
  • Im Folgenden wird nun ein beispielhafter Ablauf der erfindungsgemäßen Herstellung des Überrollbügels 1 mit Bezug zu den 2 bis 7 beschrieben. Zunächst wird ein mehrteiliger Formkern 3 bereitgestellt. Der Formkern 3 besteht hier aus zwei separaten Kernelementen 13, welche zusammen den Bügelkörper 2 abbilden. Durch die 2-teilige Ausführung des Formkerns 3 ist eine unaufwendige und zuverlässige Entformung trotz der zuvor beschriebenen formtechnischen Hinterschneidungen möglich.
  • Die Kernelemente 13 werden entsprechend des zu formenden Bügelkörpers 2 zueinander ausgerichtet. Dabei treffen die Kernelemente 13 an mehreren Verbindungsbereichen 23 aufeinander. Zur besseren Handhabung sind die Kernelemente 13 hier mit Hilfsstrukturen 73 ausgestattet.
  • In den 3 und 4 sind die Verbindungsbereiche 23 näher dargestellt. Die 3 zeigt einen als Steckverbindung 43 ausgebildeten Verbindungsbereich 23. Dadurch werden die Kernelemente 13 formschlüssig ineinandergesteckt. Die 4 zeigt einen Verbindungsbereich 23, bei dem die Kernelemente 13 Stoßabschnitte 53 aufweisen. Dadurch werden die Kernelemente 13 stumpf aufeinander platziert werden. Der Stoßabschnitt 53 ist hier stufenartig ausgebildet.
  • Nach der Ausrichtung werden die Kernelemente 13 mit einem Überzugwerkstoff und vorzugsweise mit Latex überzogen. So entsteht ein schlauchartiger, aufblasbarer Überzug 7. Auf den Überzug 7 wird der Faserverbundwerkstoff aufgetragen, sodass eine Faserverbundwerkstoffanordnung 4 entsteht. Dabei wird hier jedes Kernelement 13 mit einem Überzug 7 ausgestattet.
  • Bevor der Faserverbundwerkstoff auf den Überzug 7 auflaminiert wird, erfolgt hier eine Vorbereitung der Verbindungsbereiche 23. Wie in der 5 gezeigt, werden in den Verbindungsbereichen 23 Pflaster (Patches) 34 aus Faserverbundwerkstoff aufgetragen. Die Pflaster 34 werden hier sowohl in den in den Verbindungsbereichen 23 der Strebenelemente 32 als auch an den aufeinandertreffenden Enden der Bogenelemente 22 angeordnet.
  • Damit die Pflaster 34 die Faserverbundwerkstoffanordnung 4 nicht unerwünscht beeinträchtigen, werden die Pflaster 34 in die Kernelemente 13 eingelassen. Wie in den 3 und 4 gezeigt, sind die Kernelemente 13 dazu mit radialen Ausnehmungen ausgestattet, in welche die Pflaster 34 versenkt werden können. So ergibt sich eine zurückversetzte oder zumindest flächenbündige Anordnung der Pflaster 34 an den Kernelementen 13.
  • Die 6 zeigt einen Vorformling 14, welcher durch Auftragen der Faserverbundwerkstoffanordnung auf den Überzug 7 hergestellt wird. Beispielsweise werden dazu Prepregs eingesetzt.
  • Der Vorformling 14 wird in das in der 7 gezeigte Formwerkzeug 24 eingesetzt. In dem Formwerkzeug 24 wird der Überzug 7 aufgeblasen und die darauf angeordnete Faserverbundwerkstoffanordnung 4 wird unter Wärmeeinwirkung ausgehärtet.
  • Nach dem Aushärten erfolgt eine Entformung, bei welcher die Kernelemente 13 aus dem Bügelkörper 2 entnommen werden. Dazu weist der Bügelkörper 2 an seinen Bügelkörperenden jeweils eine Entformungsöffnung 6 auf. Die Entformungsöffnungen 6 sind hier an den aufeinandertreffen Endbereichen der Bogenelemente 22 angeordnet.
  • Die 8 und 9 zeigen eine Detailansicht des Bügelkörpers 2 an einem Bügelkörperende und die daran befestigte Montagestruktur 5. Damit die im Bügelkörper 2 integrierten Montageeinsätze 15 die Entformung nicht behindern, sind die Montageeinsätze 15 mit jeweils einer Durchgangsöffnung 25 ausgestattet. Die Durchgangsöffnung 25 stellt hier die Entformungsöffnung 6 bereit.
  • Der Montageeinsatz 15 besteht hier aus zwei Einsatzschalen 35, welche sich jeweils in beide Bogenelemente 22 erstrecken. Zusammen bilden die Einsatzschalen 35 einen geschlossenen Umfang. An dem Montageeinsatz 15 wird ein plattenförmiger Montageadapter 45 verschraubt, welcher dann an dem Fahrzeug befestigt und beispielsweise verschraubt werden kann.
  • Die 2-teilige Ausführung der Montagestruktur 5 ermöglicht eine besonders zuverlässige Anbindung des Bügelkörpers 2 an das Fahrzeug und zugleich ein unaufwendiges Entformen. Durch den schalenartigen Montageeinsatz 15 steht eine ausreichend große Durchgangsöffnung 25 zur Entnahme des Formkerns 3 bereit. Da der Montageadapter 45 erst nach dem Entformen am Montageeinsatz 15 befestigt wird, kann dieser die Durchgangsöffnung 25 teilweise oder vollständig verdecken und somit besonders zuverlässig am Montageeinsatz 15 befestigt werden. Neben einer besonders belastbaren Anbindung des Bügelkörpers 2 am Fahrzeug ermöglicht die hier gezeigte Montagestruktur 5 und deren Integration in den Bügelkörper 2 zugleich eine erhebliche Reduzierung des Gewichts.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Überrollbügels (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens einen wenigstens teilweise hohlen Bügelkörper (2), wobei der Bügelkörper (2) aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt wird und wobei dazu wenigstens ein den Bügelkörper (2) abbildender Formkern (3) mit einem aufblasbaren Überzugwerkstoff überzogen wird, sodass ein schlauchartiger Überzug (7) für den Formkern (3) entsteht, und wobei eine Faserverbundwerkstoffanordnung (4) auf den Überzug (7) aufgetragen wird, sodass ein Vorformling (14) entsteht, und wobei der Vorformling (14) in ein Formwerkzeug (24) eingebracht und der Überzug (7) im Formwerkzeug (24) aufgeblasen und die Faserverbundwerkstoffanordnung (4) ausgehärtet wird.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Bügelkörper (2) wenigstens eine ringartig geschlossene Bügelstruktur (12) aufweist, welche eine formtechnische Hinterschneidung darstellt, und wobei der Formkern (3) wenigstens zwei separate Kernelemente (13) umfasst, welche jeweils wenigstens einen Teil der Bügelstruktur (12) abbilden und wobei die Kernelemente (13) separat aus dem Bügelkörper (2) entnommen werden.
  3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kernelemente (13) in Verbindungsbereichen (23) aufeinandertreffen und wobei in den Verbindungsbereichen (23) jeweils wenigstens ein Pflaster (34) aus Faserverbundwerkstoff derart angeordnet wird, dass sich das Pflaster (34) über beide Kernelemente (13) erstreckt und den Verbindungsbereich (23) überspannt, und wobei das Pflaster (34) mit der Faserverbundwerkstoffanordnung (4) überzogen wird.
  4. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kernelemente (13) mit wenigstens einer Steckverbindung (43) ausgestattet und ineinandergesteckt werden und/oder wobei die Kernelemente (13) jeweils mit wenigstens einem Stoßabschnitt (53) ausgestattet und stumpf aneinandergestoßen werden.
  5. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bügelkörper (2) wenigstens zwei an ihren Endbereichen miteinander verbundene Bogenelemente (22) und zwischen den Bogenelementen (22) verlaufende Strebenelemente (32) umfasst und wobei in den Bogenelementen (22) jeweils eines der separaten Kernelemente (13) angeordnet wird, sodass es sich teilweise bis in die Strebenelemente (32) erstreckt und wobei die Kernelemente (13) wenigstens innerhalb der Strebenelemente (32) und wenigstens an den Endbereichen der Bogenelemente (22) aufeinandertreffen.
  6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kernelemente (13) durch wenigstens eine Entformungsöffnung (6) aus den Bogenelementen (22) und auch aus den Strebenelementen (32) herausgezogen werden und wobei die Entformungsöffnung (6) an den miteinander verbundenen Endbereichen der Bogenelemente (22) angeordnet ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Montage des Überrollbügels (1) am Fahrzeug wenigstens eine Montagestruktur (5) in die Faserverbundwerkstoffanordnung (4) eingearbeitet und insbesondere einlaminiert wird und wobei der Formkern (3) wenigstens teilweise durch die Montagestruktur (5) entnommen wird.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Montagestruktur (5) wenigstens einen Montageeinsatz (15) umfasst, um welchen die Faserverbundwerkstoffanordnung (4) herum angeordnet wird und wobei der Montageeinsatz (15) wenigstens eine Durchgangsöffnung (25) aufweist, durch welche der Formkern (3) wenigstens teilweise aus dem Bügelkörper (2) entnommen wird.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich der Montageeinsatz (15) in jeweils einen Endbereich der miteinander verbundenen Bogenelemente (22) erstreckt, sodass die Kernelemente (13) aus beiden Bogenelementen (22) durch die Durchgangsöffnung (25) des Montageeinsatzes (15) entnommen werden können.
  10. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Montageeinsatz (15) wenigstens zwei Einsatzschalen (35) umfasst und wobei die Einsatzschalen (35) so in die Faserverbundwerkstoffanordnung (4) eingearbeitet werden, dass sie zusammen einen radial geschlossen Umfang bilden.
  11. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Montagestruktur (5) wenigstens einen an dem Fahrzeug befestigbaren Montageadapter (45) umfasst und wobei der Montageadapter (45) erst nach der Entnahme des Formkerns (3) an dem Montageeinsatz (15) befestigt und insbesondere verschraubt wird.
  12. Überrollbügel (1) für ein Kraftfahrzeug, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022101795A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Überrollvorrichtung für einen Insassenraum eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen derselben und Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020274A1 (de) 2005-04-30 2006-11-02 Denk Engineering Gmbh Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Formteils
DE102008023629A1 (de) 2008-05-15 2009-11-19 Mt Aerospace Ag Integrales Hohlbauteil aus Faserverbundkunststoff
DE102009051459A1 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines ein Hohlprofil aufweisenden Faserverbundteiles
DE102011051803A1 (de) 2011-07-13 2013-01-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Überrollbügelanordnung für ein Kraftfahrzeug
EP2871044A1 (de) 2013-11-12 2015-05-13 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Verfahren zur Herstellung einer faserverstärkten Kunststoffkomponente und Formkern zur Verwendung in solch einem Verfahren
DE102016106688A1 (de) 2016-04-12 2017-10-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybridbauteil für ein Fahrzeug
DE102017102565A1 (de) 2017-02-09 2018-08-09 CG Rail - Chinesisch-Deutsches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Bahn- und Verkehrstechnik Dresden GmbH Verfahren zur Herstellung eines Hohlträgers aus einem Faserverbundmaterial, ein als Hohlkörper ausgebildeter Kern sowie dessen Verwendung und die Verwendung des Hohlträgers aus Faserverbundmaterial

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020274A1 (de) 2005-04-30 2006-11-02 Denk Engineering Gmbh Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Formteils
DE102008023629A1 (de) 2008-05-15 2009-11-19 Mt Aerospace Ag Integrales Hohlbauteil aus Faserverbundkunststoff
DE102009051459A1 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Audi Ag Verfahren zum Herstellen eines ein Hohlprofil aufweisenden Faserverbundteiles
DE102011051803A1 (de) 2011-07-13 2013-01-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Überrollbügelanordnung für ein Kraftfahrzeug
EP2871044A1 (de) 2013-11-12 2015-05-13 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Verfahren zur Herstellung einer faserverstärkten Kunststoffkomponente und Formkern zur Verwendung in solch einem Verfahren
DE102016106688A1 (de) 2016-04-12 2017-10-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybridbauteil für ein Fahrzeug
DE102017102565A1 (de) 2017-02-09 2018-08-09 CG Rail - Chinesisch-Deutsches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Bahn- und Verkehrstechnik Dresden GmbH Verfahren zur Herstellung eines Hohlträgers aus einem Faserverbundmaterial, ein als Hohlkörper ausgebildeter Kern sowie dessen Verwendung und die Verwendung des Hohlträgers aus Faserverbundmaterial

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022101795A1 (de) 2022-01-26 2023-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Überrollvorrichtung für einen Insassenraum eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen derselben und Kraftfahrzeug

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