DE102021200692A1

DE102021200692A1 - Method for producing a chassis control arm with a control arm body and such a suspension control arm

Info

Publication number: DE102021200692A1
Application number: DE102021200692.2A
Authority: DE
Inventors: Konrad Buettner; Ignacio Lobo Casanova
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrwerklenkers (1, 12) mit einem Lenkerkörper (2), der mindestens teilweise oder vollständig aus einem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildet wird, wobei mindestens ein Verstärkungselement (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) teilweise oder vollständig in den Faser-Kunststoff-Verbund aufgenommen und/oder eingebettet wird, und das Verstärkungselement (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) als ein eigenständiges Bauteil zum Ausbilden des Lenkerkörpers (2) bereitgestellt wird. Um eine Verbindung zwischen dem Verstärkungselement (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) und dem mindestens teilweise oder vollständig aus dem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildeten Lenkerkörper (2) zu verbessern, ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material hergestellt wird.

The invention relates to a method for producing a chassis control arm (1, 12) with a control arm body (2) which is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite, with at least one reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is partially or completely included and / or embedded in the fiber-plastic composite, and the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) as an independent component for Forming the handlebar body (2) is provided. The method is characterized in order to improve a connection between the reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) and the handlebar body (2) formed at least partially or completely from the pre-impregnated fiber-plastic composite that the reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is made of a pre-impregnated fiber matrix material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrwerklenkers mit einem Lenkerkörper, der mindestens teilweise oder vollständig aus einem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildet wird, wobei mindestens ein Verstärkungselement teilweise oder vollständig in den Faser-Kunststoff-Verbund aufgenommen und/oder eingebettet wird, und das Verstärkungselement als ein eigenständiges Bauteil zum Ausbilden des Lenkerkörpers bereitgestellt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Fahrwerklenker, der nach einem derartigen Verfahren hergestellt ist.The invention relates to a method for producing a chassis control arm with a control arm body which is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite, with at least one reinforcement element being partially or completely incorporated and/or embedded in the fiber-plastic composite. and the reinforcing member is provided as a separate component for forming the arm body. Furthermore, the invention relates to a chassis control arm that is manufactured using such a method.

Ein derartiges Verfahren bzw. ein solcher Fahrwerklenker ist aus der DE 10 2019 206 217 A1 bekannt. Hierbei bildet eine Metallelement bzw. eine Metallschicht ein Verstärkungselement. Somit handelt es sich hierbei um einen Fahrwerklenker aus einem Hybridverbund aus Metall und einem Faser-Kunststoff-Verbund. Derartige Fahrwerklenker sind zwar bereits leichter als rein metallische Fahrwerklenker, jedoch ist von Nachteil, dass eine Haftung zwischen Metall und Kunststoff in der Regel nur mittels eines zusätzlichen Haftvermittlers möglich ist. Zudem kann der Gewichtsvorteil eines beispielsweise vollständig aus einem Faser-Kunststoff-Verbund gebildeten Fahrwerklenkers nicht realisiert werden.Such a method or such a suspension arm is from DE 10 2019 206 217 A1 known. In this case, a metal element or a metal layer forms a reinforcement element. This is therefore a chassis control arm made of a hybrid composite made of metal and a fiber-plastic composite. Although such suspension links are already lighter than purely metallic suspension links, the disadvantage is that adhesion between metal and plastic is usually only possible by means of an additional adhesion promoter. In addition, the weight advantage of a suspension arm made entirely of a fiber-plastic composite, for example, cannot be realized.

Des Weiteren besteht das Risiko, dass ein Verstärkungselement bei einem Imprägnieren des Lenkerkörpers mit dem Verstärkungselement mit einer Kunststoff-Matrix, insbesondere bei einem RTM-Verfahren (RTM: Resin Transfer Moulding) als eine Art Fließsperre für die Kunststoff-Matrix bzw. das Harz wirkt. Hierdurch besteht die Gefahr der Entstehung von so genannten Harznestern, die keine Fasern aufweisen und vergleichsweise spröde sind. Derartig ausgebildete Fahrwerklenker entsprechen in der Regel nicht den vorgegebenen mechanischen Anforderungen.Furthermore, there is the risk that a reinforcing element acts as a type of flow barrier for the plastic matrix or the resin when the handlebar body is impregnated with the reinforcing element with a plastic matrix, in particular in an RTM process (RTM: Resin Transfer Moulding). . As a result, there is a risk of the formation of so-called resin nests, which have no fibers and are comparatively brittle. Suspension links designed in this way generally do not meet the specified mechanical requirements.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und/oder einen Fahrwerklenker der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, sodass eine, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem mindestens teilweise oder vollständig aus dem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildeten Lenkerkörper verbessert ist. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.The object on which the invention is based is to further develop a method and/or a chassis control arm of the type mentioned at the outset in such a way that a connection, in particular a material connection, between the reinforcement element and the control arm body formed at least partially or completely from the pre-impregnated fiber-plastic composite is improved is. In particular, an alternative embodiment is to be provided.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und mittels eines Fahrwerklenkers nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.The object on which the invention is based is achieved with a method according to claim 1 and by means of a chassis control arm according to claim 11 . Preferred developments of the invention can be found in the dependent claims and in the following description.

Das Verfahren ist zum Herstellen eines Fahrwerklenkers mit einem Lenkerkörper ausgebildet. Insbesondere werden Fahrwerklenker im Fahrwerk eines Fahrzeuges oder Kraftfahrzeuges eingesetzt und können kinematische Punkte in der Radaufhängung zur Übertragung von Kräften und Bewegungen miteinander verbinden. Ein solcher Fahrwerklenker kann als ein Querlenker oder Längslenker ausgebildet sein. Der Fahrwerklenker kann beispielsweise als ein Zweipunktlenker oder als ein Dreipunktlenker ausgebildet sein. Insbesondere ist der Lenkerkörper zum Ausbilden des Fahrwerklenkers formstabil ausgebildet. Der Lenkerkörper kann mindestens zwei oder mehr, vorzugsweise drei, Gelenkaufnahmen aufweisen. Des Weiteren wird der Lenkerkörper mindestens teilweise oder vollständig aus einem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildet. Zum Ausbilden des Lenkerkörpers wird mindestens ein Verstärkungselement teilweise oder vollständig in den Faser-Kunststoff-Verbund aufgenommen und/oder eingebettet. Mittels des mindestens einen Verstärkungselementes können die mechanischen Eigenschaften des Fahrwerklenkers verbessert werden. Insbesondere kann eine Biegebelastbarkeit und/oder Torsionsbelastbarkeit des Fahrwerklenkers mittels des mindestens einen Verstärkungselementes verbessert werden. Hierbei wird das Verstärkungselement als ein eigenständiges Bauteil zum Ausbilden des Lenkerkörpers bereitgestellt. Insbesondere wird das Verstärkungselement in einem eigenständigen und vorangehenden Arbeitsschritt hergestellt. Das Verstärkungselement wird aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material hergestellt.The method is designed to produce a chassis control arm with a control arm body. In particular, chassis links are used in the chassis of a vehicle or motor vehicle and can connect kinematic points in the wheel suspension to transmit forces and movements. Such a suspension arm can be designed as a wishbone or trailing arm. The chassis link can be designed, for example, as a two-point link or as a three-point link. In particular, the link body is designed to be dimensionally stable in order to form the chassis link. The link body can have at least two or more, preferably three, joint mounts. Furthermore, the handlebar body is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite. To form the link body, at least one reinforcement element is partially or completely incorporated and/or embedded in the fiber-plastic composite. The mechanical properties of the chassis control arm can be improved by means of the at least one reinforcement element. In particular, a bending load capacity and/or torsional load capacity of the suspension link can be improved by means of the at least one reinforcement element. In this case, the reinforcement element is provided as an independent component for forming the handlebar body. In particular, the reinforcement element is produced in an independent and preceding work step. The reinforcement element is made from a pre-impregnated fiber matrix material.

Hierbei ist von Vorteil, dass auf die Verwendung eines metallenen Verstärkungselementes verzichtet werden kann. Alternativ ist jedoch auch die Kombination eines metallenen Verstärkungselementes mit einem Verstärkungselement aus dem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material möglich. Das Matrixmaterial des Faser-Matrix-Materials zum Ausbilden des Verstärkungselementes kann dem Kunststoffmaterial des Faser-Kunststoff-Verbundes zum Ausbilden des Lenkerkörpers entsprechen. Alternativ können sich das Matrixmaterial des Faser-Matrix-Materials zum Ausbilden des Verstärkungselementes und das Kunststoffmaterial des Faser-Kunststoff-Verbundes zum Ausbilden des Lenkerkörpers voneinander unterscheiden. Vorzugsweise ist das Matrixmaterial zum Ausbilden des Verstärkungselementes und das Kunststoffmaterial zum Ausbilden des Lenkerkörpers jeweils als ein duroplastischer Kunststoff ausgebildet. Aufgrund der Ausbildung des Verstärkungselementes aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material wird die Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Faser-Kunststoff-Verbund zum Ausbilden des Lenkerkörpers verbessert. Insbesondere wird das Kunststoff- bzw. Matrixmaterial des Lenkerkörpers und des mindestens einen Verstärkungselementes in einem einzigen, gemeinsamen Arbeitsschritt konsolidiert und/oder ausgehärtet. Vorzugsweise wird auf ein zusätzliches Injizieren eines Kunststoff- bzw. Matrixmaterials, beispielsweise wie bei einem RTM-Verfahren, verzichtet. Dies ist aufgrund der Verwendung eines vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbundes und eines vorimprägnierten Faser-Matrix-Materials ermöglicht.The advantage here is that the use of a metal reinforcement element can be dispensed with. Alternatively, however, the combination of a metal reinforcement element with a reinforcement element made of the pre-impregnated fiber matrix material is also possible. The matrix material of the fiber-matrix material for forming the reinforcement element can correspond to the plastic material of the fiber-plastic composite for forming the handlebar body. Alternatively, the matrix material of the fiber-matrix material for forming the reinforcement element and the plastic material of the fiber-plastic composite for forming the handlebar body can differ from one another. Preferably, the matrix material for forming the reinforcement element and the plastic material for forming the link body are each designed as a duroplastic plastic. Due to the formation of the reinforcing element from a pre-impregnated fiber matrix material, the production of a material connection with the Improved fiber-plastic composite for forming the handlebar body. In particular, the plastic or matrix material of the link body and the at least one reinforcement element is consolidated and/or cured in a single, common work step. An additional injection of a plastic or matrix material, for example as in an RTM method, is preferably dispensed with. This is made possible due to the use of a pre-impregnated fiber-plastic composite and a pre-impregnated fiber matrix material.

Gemäß einer Weiterbildung wird das Verstärkungselement als ein formstabiles Bauteil zum Ausbilden des Lenkerkörpers bereitgestellt und/oder hergestellt. Hierdurch ist die Handhabbarkeit des Verstärkungselementes, insbesondere im Vergleich zu einem beispielsweise biegeschlaffen Verstärkungselement, verbessert. Des Weiteren ist die Gefahr einer Formveränderung und/oder einer Lageveränderung des Verstärkungselementes beim Konsolidieren und/oder Aushärten des Lenkerkörpers und des Verstärkungselementes zum Ausbilden des Fahrwerklenkers reduziert. Das Verstärkungselement kann mit einer U-förmigen, C-förmigen oder V-förmigen Gestalt bereitgestellt und/oder hergestellt werden. Insbesondere für einen als Dreipunktlenker ausgebildeten Fahrwerklenker ist eine derartige Gestalt des Verstärkungselementes von Vorteil.According to a development, the reinforcement element is provided and/or manufactured as a dimensionally stable component for forming the link body. As a result, the handling of the reinforcement element is improved, in particular in comparison to a reinforcement element that is pliable, for example. Furthermore, the risk of a change in shape and/or a change in position of the reinforcement element during the consolidation and/or hardening of the link body and the reinforcement element for forming the chassis link is reduced. The reinforcement element may be provided and/or manufactured with a U-shape, C-shape or V-shape. Such a design of the reinforcing element is advantageous in particular for a chassis link designed as a three-point link.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird mittels des Verstärkungselementes eine Eckverstärkung, eine Randverstärkung und/oder eine Kantenverstärkung des Lenkerkörpers ausgebildet. Hierdurch kann die mechanische Belastbarkeit des Fahrwerklenkers, insbesondere eine Biegebelastbarkeit und/oder Torsionsbelastbarkeit, verbessert bzw. erhöht werden. Vorzugsweise wird ein erster Rand des Lenkerkörpers mittels eines einzigen Verstärkungselementes oder mittels zwei Verstärkungselementen verstärkt und/oder gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweiter Rand des Lenkerkörpers mittels eines einzigen Verstärkungselementes oder mittels zwei Verstärkungselementen verstärkt und/oder gebildet werden. Der erste Rand und der zweite Rand können voneinander abgewandt angeordnet sein. Insbesondere ist der erste Rand einer äußeren Randseite und/oder der zweite Rand einer inneren Randseite des Lenkerkörpers zugeordnet. Vorzugsweise ist der erste Rand ein Bestandteil der äußeren Randseite. Der zweite Rand kann ein Bestandteil der inneren Randseite sein.According to a further embodiment, a corner reinforcement, an edge reinforcement and/or an edge reinforcement of the link body is formed by means of the reinforcement element. As a result, the mechanical load capacity of the suspension link, in particular a bending load capacity and/or torsional load capacity, can be improved or increased. A first edge of the link body is preferably reinforced and/or formed by means of a single reinforcement element or by means of two reinforcement elements. Alternatively or additionally, a second edge of the link body can be reinforced and/or formed by means of a single reinforcement element or by means of two reinforcement elements. The first edge and the second edge may face away from each other. In particular, the first edge is assigned to an outer edge side and/or the second edge to an inner edge side of the link body. Preferably the first rim is part of the outer rim face. The second edge may be part of the inner edge face.

Gemäß einer Weiterbildung wird das Verstärkungselement mit einem trapezförmigen oder trapezartigen Querschnitt ausgebildet. Insbesondere bildet eine Basis des trapezförmigen oder trapezartigen Querschnitts des Verstärkungselementes mindestens teilweise oder vollständig eine Randseite des Lenkerkörpers. Die Randseite des Lenkerkörpers kann eine Außenseite oder eine Innenseite des Lenkerkörpers bilden. Das Verstärkungselement kann zwei Schenkelseiten aufweisen, die sich spiegelsymmetrisch zueinander und von der Basis des trapezförmigen oder trapezartigen Querschnitts weg erstrecken. Vorzugsweise werden voneinander abgewandte Schenkelseiten des trapezartigen Querschnitts geschwungen, bogenförmig und/oder S-Form-artig ausgebildet.According to a development, the reinforcement element is formed with a trapezoidal or trapezoidal cross section. In particular, a base of the trapezoidal or trapezoidal cross section of the reinforcement element forms at least partially or completely an edge side of the link body. The edge side of the handlebar body can form an outside or an inside of the handlebar body. The reinforcement element may have two leg sides which extend mirror-symmetrically to each other and away from the base of the trapezoidal or trapezoidal cross-section. Sides of the trapezoidal cross section that face away from one another are preferably curved, arched and/or designed in the manner of an S shape.

Vorzugsweise werden zwei voneinander abgewandte Schenkelseiten des Verstärkungselementes von dem Faser-Kunststoff-Verbund zum Ausbilden des Lenkerköpers überdeckt. Hierdurch ist eine Integration und/oder eine Einbettung des Verstärkungselementes in den Faser-Kunststoff-Verbund verbessert. Insbesondere kann die mechanische Belastbarkeit des Fahrwerklenkers aufgrund der Überdeckung der beiden voneinander abgewandten Schenkelseiten des Verstärkungselementes erhöht werden.Preferably, two sides of the reinforcement element that face away from each other are covered by the fiber-plastic composite to form the handlebar body. This improves integration and/or embedding of the reinforcement element in the fiber-plastic composite. In particular, the mechanical load-bearing capacity of the suspension arm can be increased due to the overlapping of the two opposite sides of the reinforcement element.

Vorzugsweise wird das Verstärkungselement aus vorimprägniertem Faser-Gelege bzw. vorimprägnierten Faser-Matrix-Gelege oder vorimprägnierten Faser-Rovings bzw. vorimprägnierten Faser-Matrix-Rovings gebildet. Das Gelege oder die Rovings können aus Kohlenstofffasern oder Glasfasern gebildet sein. Alternativ kann das vorimprägnierte Faser-Matrix-Material zum Ausbilden des Verstärkungselementes aus einer Mischung von verschiedenen Fasermaterialien gebildet sein. Vorzugsweise sind die Fasern des Faser-Matrix-Materials zum Ausbilden des Verstärkungselementes als Endlosfasern ausgebildet. Auch die Fasern des Faser-Kunststoff-Verbundes zum Ausbilden des Lenkerkörpers können als Endlosfasern ausgebildet sein.The reinforcement element is preferably formed from a pre-impregnated fiber scrim or pre-impregnated fiber matrix scrim or pre-impregnated fiber rovings or pre-impregnated fiber matrix rovings. The fabric or the rovings can be formed from carbon fibers or glass fibers. Alternatively, the pre-impregnated fiber matrix material for forming the reinforcement element can be formed from a mixture of different fiber materials. The fibers of the fiber matrix material for forming the reinforcement element are preferably in the form of endless fibers. The fibers of the fiber-plastic composite for forming the handlebar body can also be in the form of endless fibers.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine formstabile Vorform zum Ausbilden des Verstärkungselementes aufgrund eines Kompaktieren, Verdichten und/oder Pressen von mehreren Lagen des vorimprägnierten Faser-Matrix-Materials gebildet. Aufgrund der formstabilen Ausbildung der Vorform wird die Handhabbarkeit und Bearbeitbarkeit der Vorform zum Ausbilden des Verstärkungselementes verbessert. Insbesondere werden 5 bis 50 Lagen oder 10 bis 15 Lagen des vorimprägnierten Faser-Matrix-Materials zum Ausbilden der formstabilen Vorform kompaktiert, verdichtet und/oder miteinander verpresst. Insbesondere verkleben die mehreren Lagen des vorimprägnierten Faser-Matrix-Materials beim Kompaktieren, Verdichten und/oder Pressen miteinander derart, dass die Vorform in sich formstabil ist. Insbesondere wird die Vorform in einer für das Verstärkungselement vorgegebenen oder vorgesehenen Gestalt ausgebildet. Beispielsweise kann die Vorform in einer U-förmigen, C-förmigen oder V-förmigen Gestalt hergestellt werden.According to a further embodiment, a dimensionally stable preform for forming the reinforcement element is formed by compacting, compressing and/or pressing multiple layers of the pre-impregnated fiber matrix material. Due to the dimensionally stable design of the preform, the handling and workability of the preform for forming the reinforcement element is improved. In particular, 5 to 50 layers or 10 to 15 layers of the pre-impregnated fiber matrix material are compacted, compressed and/or pressed together to form the dimensionally stable preform. In particular, the multiple layers of the pre-impregnated fiber matrix material stick to one another during compacting, compressing and/or pressing in such a way that the preform is inherently dimensionally stable. In particular, the preform is formed in a shape that is predetermined or intended for the reinforcement element. For example, the Preform can be made in a U-shape, C-shape or V-shape.

Gemäß einer Weiterbildung werden aus der Vorform mehrere Verstärkungselemente hergestellt. Insbesondere werden aus der Vorform mittels Trennen und/oder Schneiden mehrere Verstärkungselemente hergestellt. Hierbei kann ein Vereinzeln von mehreren Verstärkungselementen aus der Vorform mittels einer Ultraschall-Schneideinheit realisiert werden. Die Verwendung einer Ultraschall-Schneideinheit ist von Vorteil, da beispielsweise über eine angepasste Programmierung und/oder einen Austausch eines Schneidmessers der Ultraschall-Schneideinheit ein Schneidverlauf oder eine Schneidkontur auf einfache Weise einstellbar oder veränderbar ist. Eine beispielsweise geschwungen, bogenförmig und/oder S-Form-artig ausgebildete Schenkelseite des Verstärkungselementes kann mittels eines geeignet ausgebildeten Schneidmessers realisiert werden. Insbesondere kann das Schneidmesser eine korrespondierend zur gewünschten Gestalt der Schenkelseite ausgebildete geschwungene, bogenförmige und/oder S-Form-artige Kontur aufweisen.According to a further development, several reinforcement elements are produced from the preform. In particular, a number of reinforcement elements are produced from the preform by means of separating and/or cutting. In this case, a plurality of reinforcement elements can be separated from the preform by means of an ultrasonic cutting unit. The use of an ultrasonic cutting unit is advantageous because a cutting course or a cutting contour can be adjusted or changed in a simple manner, for example by means of adapted programming and/or by replacing a cutting blade of the ultrasonic cutting unit. A leg side of the reinforcing element that is designed, for example, in a curved, arched and/or S-shaped manner can be realized by means of a suitably designed cutting blade. In particular, the cutting blade can have a curved, arcuate and/or S-shaped contour corresponding to the desired shape of the leg side.

Nach einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Lagen des vorimprägnierten Faser-Matrix-Materials, insbesondere eines vorimprägnierten Faser-Geleges bzw. Faser-Matrix-Geleges, auf eine Werkzeugform abgelegt. Hierbei weist die Werkzeugform die vorgegebene Gestalt für die Vorform und/oder das Verstärkungselement auf. Vorzugsweise erfolgt hiernach das Kompaktieren, Verdichten und/oder Pressen zum Ausbilden der formstabilen Vorform. Anschließend erfolgt ein Vereinzeln der Vorform zu mehreren Verstärkungselementen. Da sich die einzelnen Verstärkungselemente durch ein Vereinzeln oder Abtrennen von der bereits formstabilen Vorform ergeben, sind auch die einzelnen Verstärkungselemente in sich formstabil.According to a further embodiment, several layers of the pre-impregnated fiber matrix material, in particular a pre-impregnated fiber scrim or fiber matrix scrim, are placed on a mold. In this case, the tool mold has the predetermined shape for the preform and/or the reinforcing element. This is preferably followed by compacting, compacting and/or pressing to form the dimensionally stable preform. The preform is then separated into a plurality of reinforcement elements. Since the individual reinforcement elements result from being separated or separated from the already dimensionally stable preform, the individual reinforcement elements are also inherently dimensionally stable.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform werden mehrere Lagen aus dem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material, insbesondere vorimprägnierte Faser-Rovings bzw. Faser-Matrix-Rovings, um einen Wickelkern gewickelt. Hierbei weist der Wickelkern eine vorgegebene Gestalt für zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Vorformen und/oder Verstärkungselemente auf. Vorzugsweise erfolgt hierbei bzw. beim Umwickeln des Wickelkerns zugleich das Kompaktieren, Verdichten und/oder Pressen zum Ausbilden einer formstabilen Gestalt. Hierzu können die vorimprägnierten Faser-Rovings mit einer vorgegebenen Vorspannung um den Wickelkern gewickelt werden. Hieran anschließend können die beiden durch das Wickeln hergestellten und einstückig miteinander verbundenen Vorformen voneinander getrennt werden, wodurch zwei Vorformen entstehen. Anschließend kann ein Vereinzeln der jeweiligen Vorform zu mehreren, insbesondere in sich formstabilen, Verstärkungselementen realisiert werden.According to an alternative embodiment, several layers of the pre-impregnated fiber matrix material, in particular pre-impregnated fiber rovings or fiber matrix rovings, are wound around a winding core. In this case, the winding core has a predetermined shape for two preforms and/or reinforcement elements arranged mirror-symmetrically to one another. Compacting, compressing and/or pressing to form a dimensionally stable shape preferably takes place at the same time here or when the winding core is being wound around. For this purpose, the pre-impregnated fiber rovings can be wound around the winding core with a predetermined pretension. Subsequently, the two preforms produced by the winding and connected to one another in one piece can be separated from one another, as a result of which two preforms are produced. Subsequently, the respective preform can be separated into a plurality of reinforcement elements, in particular dimensionally stable.

Von besonderem Vorteil ist ein Fahrwerklenker, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Entsprechend weist der Fahrwerklenker einen Lenkerkörper auf, der mindestens teilweise oder vollständig aus einem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildet ist. Hierbei ist mindestens ein Verstärkungselement teilweise oder vollständig in den Faser-Kunststoff-Verbund aufgenommen und/oder eingebettet. Das Verstärkungselement ist als ein eigenständiges Bauteil ausgebildet, wobei das Verstärkungselement aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material hergestellt bzw. gebildet ist. Vorzugsweise ist der Fahrwerklenker als ein Dreipunktlenker ausgebildet, wobei zwei Verstärkungselemente als Randverstärkungen in voneinander abgewandten Randseiten des Lenkerkörpers eingebettet sind und/oder diese mindestens teilweise bilden.A chassis control arm that is produced according to the method according to the invention is of particular advantage. Correspondingly, the chassis control arm has a control arm body that is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite. At least one reinforcement element is partially or completely incorporated and/or embedded in the fiber-plastic composite. The reinforcement element is designed as an independent component, the reinforcement element being produced or formed from a pre-impregnated fiber matrix material. The chassis link is preferably designed as a three-point link, with two reinforcement elements being embedded as edge reinforcements in edge sides of the link body facing away from one another and/or at least partially forming them.

Insbesondere handelt es sich bei dem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fahrwerklenker um einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Fahrwerklenker. Vorzugsweise ist das Verfahren gemäß den im Zusammenhang mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Fahrwerklenker erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet. Ferner kann der hier beschriebene Fahrwerklenker gemäß den im Zusammenhang mit den Verfahren erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.In particular, the chassis control arm produced according to the method according to the invention is a chassis control arm according to the invention as described above. The method is preferably further developed in accordance with the configurations explained in connection with the chassis control arm according to the invention described here. Furthermore, the chassis control arm described here can be further developed according to the configurations explained in connection with the method.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers,
2 ein Ausschnitt einer geschnittenen Ansicht des erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers gemäß 1 mit ersten Verstärkungselementen,
3 ein Ausschnitt einer geschnittenen Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers mit weiteren Verstärkungselementen,
4 a, b schematische Querschnitte für ein Verstärkungselement zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers,
5 ein schematischer Ablauf eines erfindungsgemäßen ersten Verfahrens zum Herstellen des Verstärkungselementes, und
6 ein schematischer Ablauf eines erfindungsgemäßen weiteren Verfahrens zum Herstellen des Verstärkungselementes.

The invention is explained in more detail below with reference to the figures. In this case, the same reference symbols relate to the same, similar or functionally the same components or elements. Show it:

1 a perspective view of a suspension arm according to the invention,
2 a detail of a sectional view of the suspension arm according to the invention 1 with first reinforcement elements,
3 a detail of a sectional view of a further suspension arm according to the invention with further reinforcement elements,
4a, b schematic cross sections for a reinforcement element for forming a chassis control arm according to the invention,
5 a schematic sequence of a first method according to the invention for producing the reinforcement element, and
6 a schematic sequence of a further method according to the invention for producing the reinforcing element.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers 1. Der Fahrwerklenker 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Dreipunktlenker bzw. als ein sogenannter Dreieckslenker ausgebildet. Der Fahrwerklenker 1 weist einen Lenkerkörper 2 auf. Der Lenkerkörper 2 hat bei diesem Ausführungsbeispiel drei Gelenkaufnahmen 3. In den Gelenkaufnahmen 3 kann jeweils ein geeignet ausgebildetes Gelenk, beispielsweise ein hier nicht näher dargestelltes Gummilager oder Kugelgelenk, angeordnet werden. Der Fahrwerklenker 1 hat einen ersten Rand 4 und einen zweiten Rand 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Rand 4 als ein äußerer Rand und der zweite Rand 5 als ein innerer Rand des Lenkerkörpers 2 ausgebildet. Hierbei hat der erste Rand 4 eine im Wesentlichen V-förmige Gestalt und der zweite Rand 5 hat eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt. Im Bereich des ersten Randes 4 ist eine erste Randseite 6 und im Bereich des zweiten Randes 5 eine zweite Randseite 7 des Lenkerkörpers 2 ausgebildet. 1 shows a perspective view of a suspension link 1 according to the invention. In this exemplary embodiment, the suspension link 1 is designed as a three-point link or as a so-called triangular link. The chassis control arm 1 has a control arm body 2 . In this exemplary embodiment, the link body 2 has three joint receptacles 3. A suitably designed joint, for example a rubber bearing or ball joint (not shown here), can be arranged in each of the joint receptacles 3. The chassis control arm 1 has a first edge 4 and a second edge 5. In this exemplary embodiment, the first edge 4 is designed as an outer edge and the second edge 5 is designed as an inner edge of the control arm body 2. Here, the first edge 4 has a substantially V-shape and the second edge 5 has a substantially U-shape. A first edge side 6 is formed in the area of the first edge 4 and a second edge side 7 of the link body 2 is formed in the area of the second edge 5 .

Der Aufbau des Fahrwerklenkers 1 bzw. des Lenkerkörpers 2 wird anhand eines Querschnittes A-A gemäß der nachfolgenden 2 näher erläutert.The structure of the suspension arm 1 and the arm body 2 is based on a cross section AA according to the following 2 explained in more detail.

2 zeigt einen Ausschnitt einer geschnittenen Ansicht des erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers 1 gemäß 1 mit ersten Verstärkungselementen 8 und 9. Der Lenkerkörper 2 ist aus einem vorimprägnierten Faser-Kunststoff-Verbund gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Lenkerkörper 2 einen insgesamt etwa Doppel-T-artigen Querschnitt auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Verstärkungselemente 8, 9 in den Faser-Kunststoff-Verbund zum Ausbilden des Lenkerkörpers 2 aufgenommen bzw. eingebettet. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, werden die Verstärkungselemente 8, 9 als jeweils eigenständige Bauteile zum Ausbilden des Lenkerkörpers 2 bzw. des Fahrwerklenkers 1 hergestellt und bereitgestellt. Hierzu werden die Verstärkungselemente 8, 9 aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material hergestellt. Mittels der Verstärkungselemente 8, 9 wird eine Randverstärkung des Lenkerkörpers 2 realisiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der erste Rand 4 mittels des Verstärkungselementes 8 verstärkt und gebildet. Der zweite Rand 5 des Lenkerkörpers 2 wird mittels des Verstärkungselementes 9 verstärkt und gebildet. Zugleich bildet das Verstärkungselement 8 mindestens teilweise die erste Randseite 6 des Lenkerkörpers 2. Korrespondierend hierzu bildet das Verstärkungselement 9 mindestens teilweise die zweite Randseite 7 des Lenkerkörpers 2. 2 shows a detail of a sectional view of the chassis control arm 1 according to the invention according to FIG 1 with first reinforcement elements 8 and 9. The handlebar body 2 is formed from a pre-impregnated fiber-plastic composite. In this exemplary embodiment, the link body 2 has an approximately double-T-like cross section overall. In this exemplary embodiment, two reinforcement elements 8 , 9 are incorporated or embedded in the fiber-plastic composite to form the handlebar body 2 . As will be explained in more detail below, the reinforcement elements 8, 9 are each produced and provided as independent components for forming the link body 2 and the chassis link 1, respectively. For this purpose, the reinforcement elements 8, 9 are made from a pre-impregnated fiber matrix material. An edge reinforcement of the handlebar body 2 is realized by means of the reinforcement elements 8 , 9 . In this exemplary embodiment, the first edge 4 is reinforced and formed by means of the reinforcement element 8 . The second edge 5 of the handlebar body 2 is reinforced and formed by means of the reinforcement element 9 . At the same time, the reinforcing element 8 at least partially forms the first edge side 6 of the link body 2. Correspondingly, the reinforcing element 9 at least partially forms the second edge side 7 of the link body 2.

Die Verstärkungselemente 8, 9 weisen bei diesem Ausführungsbeispiel einen trapezartigen Querschnitt auf. Hierbei bildet jeweils eine Basis des trapezartigen Querschnitts mindestens teilweise die Randseite 6 bzw. 7. Ausgehend von dieser Basis bzw. der Randseite 6 oder 7 erstrecken sich zwei voneinander abgewandte Schenkelseiten 10, 11 des jeweiligen Verstärkungselementes 8, 9. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schenkelseiten 10, 11 jeweils im Wesentlichen S-Form-artig ausgebildet. Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsform können die Verstärkungselemente 8, 9 einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem die Schenkelseiten geradlinig und aufeinander zu geneigt ausgebildet sind.In this exemplary embodiment, the reinforcing elements 8, 9 have a trapezoidal cross section. In this case, a base of the trapezoidal cross section forms at least partially the edge side 6 or 7. Starting from this base or the edge side 6 or 7, two leg sides 10, 11 of the respective reinforcement element 8, 9, which face away from one another, extend 10, 11 are each essentially S-shaped. As an alternative to the embodiment shown here, the reinforcing elements 8, 9 can have a trapezoidal cross section, in which the sides of the legs are straight and inclined towards one another.

Die beiden voneinander abgewandten Schenkelseiten 10, 11 des Verstärkungselementes 8 bzw. 9 sind von dem Faser-Kunststoff-Verbund zum Ausbilden des Lenkerkörpers 2 überdeckt. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Einbettung der Verstärkungselemente 8, 9 in den Lenkerkörper 2, wodurch der Fahrwerklenker 1 höheren Belastungen standhält.The two opposite sides of the legs 10, 11 of the reinforcing element 8 and 9 are covered by the fiber-plastic composite to form the handlebar body 2. This results in improved embedding of the reinforcement elements 8, 9 in the link body 2, as a result of which the suspension link 1 can withstand higher loads.

3 zeigt einen Ausschnitt einer geschnittenen Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers 12 mit weiteren Verstärkungselementen 13, 14, 15, 16. Gleiche Merkmale wie zuvor tragen die gleichen Bezugszeichen. Der Fahrwerklenker 12 entspricht hinsichtlich seiner grundsätzlichen Gestalt dem Fahrwerklenker 1 gemäß 1. Insoweit wird zur Vermeidung von Wiederholungen auch auf die vorangegangenen Figuren verwiesen. 3 shows a detail of a sectional view of a further chassis control arm 12 according to the invention with further reinforcement elements 13, 14, 15, 16. The same features as before bear the same reference symbols. The suspension link 12 corresponds to the suspension link 1 in terms of its basic shape 1 . To this extent, to avoid repetition, reference is also made to the preceding figures.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der erste Rand 4 zwei Verstärkungselemente 13, 14 und der zweite Rand 5 zwei Verstärkungselemente 15, 16 auf. Zwischen den jeweils zwei Verstärkungselementen 13, 14 bzw. 15, 16 ist eine Schicht aus dem Material des Faser-Kunststoff-Verbunds zum Ausbilden des Lenkerkörpers 2 angeordnet, die zugleich jeweils einen Bestandteil der ersten Randseite 6 bzw. der zweiten Randseite 7 bildet. Die Verstärkungselemente 13, 14, 15, 16 sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls aus einem vorimprägnierten Faser-Matrix-Material hergestellt.In this exemplary embodiment, the first edge 4 has two reinforcing elements 13, 14 and the second edge 5 has two reinforcing elements 15, 16. Between the two respective reinforcement elements 13, 14 or 15, 16 there is a layer made of the material of the fiber-plastic composite for forming the handlebar body 2, which at the same time forms a component of the first edge side 6 and the second edge side 7 respectively. The reinforcement elements 13, 14, 15, 16 are also made of a pre-impregnated fiber matrix material in this embodiment.

4a und 4b zeigen schematische Querschnitte für ein Verstärkungselement 8 bzw. 9 zum Ausbilden eines erfindungsgemäßen Fahrwerklenkers 1. 4a and 4b show schematic cross sections for a reinforcement element 8 or 9 for forming a chassis control arm 1 according to the invention.

Gemäß 4a ist der Querschnitt des Verstärkungselementes 8 bzw. 9 trapezförmig ausgebildet. Entsprechend erstrecken sich die Schenkelseiten 10, 11 ausgehend von einer Basis 17 geradlinig weg, wobei sich die Schenkelseiten 10, 11 ausgehend von der Basis 17 trichterartig verjüngen.According to 4a the cross section of the reinforcing element 8 or 9 is trapezoidal. Correspondingly, the leg sides 10, 11 extend in a straight line, starting from a base 17, with the leg sides 10, 11, starting from the base 17, tapering in the manner of a funnel.

Nach 4b weisen die Verstärkungselemente 8 bzw. 9 einen trapezartigen Querschnitt auf, wobei die Schenkelseiten 10, 11 jedoch geschwungen oder im Wesentlichen S-Form-artig ausgebildet sind. Auch hier erstrecken sich die Schenkelseiten 10, 11 ausgehend von der Basis 17 trichterartig aufeinander zu.To 4b the reinforcement elements 8 and 9 have a trapezoidal cross-section, with the leg sides 10, 11 being curved or essentially S-shaped. Here, too, the leg sides 10, 11, starting from the base 17, extend towards one another in the manner of a funnel.

5 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen ersten Verfahrens zum Herstellen eines Verstärkungselementes 18. Hierbei steht das Verstärkungselement 18 stellvertretend für eines der zuvor beschriebenen Verstärkungselemente 8, 9, 13, 14, 15 oder 16. 5 shows a schematic sequence of a first method according to the invention for producing a reinforcement element 18. Here, the reinforcement element 18 represents one of the previously described reinforcement elements 8, 9, 13, 14, 15 or 16.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Verstärkungselement 18 aus einem vorimprägnierten Faser-Gelege bzw. Faser-Matrix-Gelege 19 gebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das vorimprägnierte Faser-Gelege 19 in einem ersten Arbeitsschritt mittels einer Zuschneideinrichtung 20 auf ein vorgegebenes Maß abgelenkt. Hierdurch entstehen einzelne Gelegematten 21 aus dem vorimprägnierten Faser-Gelege 19.In this exemplary embodiment, the reinforcement element 18 is formed from a pre-impregnated fiber scrim or fiber matrix scrim 19 . According to this exemplary embodiment, the pre-impregnated fiber structure 19 is deflected to a predetermined extent in a first working step by means of a cutting device 20 . This results in individual laid mats 21 from the pre-impregnated fiber lay-up 19.

In einem nachfolgenden zweiten Arbeitsschritt werden mehrere der zuvor zugeschnittenen Gelegematten 21 aus dem vorimprägnierten Faser-Gelege 19 auf einer Werkzeugform 22 abgelegt. Hierbei weist die Werkzeugform 22 eine für die Ausbildung einer Vorform bzw. für das auszubildende Verstärkungselement 18 vorgegebene Gestalt auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Werkzeugform 22 eine U-förmige Gestalt auf. Je nach gewünschter Ausbildung des Verstärkungselementes 18 werden 10 bis 15 Lagen der Gelegematten 21 übereinander auf eine Außenseite der Werkzeugform 22 gelegt. Die Gelegematten 21 nehmen somit ebenfalls die Gestalt der Werkzeugform 22 bzw. der Außenseite der Werkzeugform 22 an.In a subsequent second work step, several of the previously cut scrims 21 from the pre-impregnated fiber scrim 19 are placed on a mold 22 . Here, the tool mold 22 has a shape predetermined for the formation of a preform or for the reinforcement element 18 to be formed. In this embodiment, the tool mold 22 has a U-shape. Depending on the desired design of the reinforcing element 18, 10 to 15 layers of the laying mats 21 are laid one on top of the other on an outside of the tool mold 22. The laying mats 21 thus also take on the shape of the mold 22 or the outside of the mold 22 .

Hiernach erfolgt in einem dritten Arbeitsschritt ein Kompaktieren bzw. Verdichten der mehreren Lagen bzw. aufeinander angeordneten Gelegematten 21 zum Ausbilden einer formstabilen Vorform 23. Hierzu wird die Werkzeugform 22 oder werden mehrere Werkzeugformen 22 mit ihren jeweils mehreren Gelegematten 21 in einer Kompaktierungseinrichtung 24 angeordnet. Die Kompaktierungseinrichtung 24 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Membrantisch ausgebildet. Die Werkzeugform 22 mit den mehreren Gelegematten 21 wird unterhalb einer Membran 25 angeordnet. Sodann wird die Luft zwischen der Membran 25 und einer Abstellfläche 26 der Kompaktierungseinrichtung 24 abgesaugt. Hierdurch legt sich die Membran 25 auf die mehreren Lagen 21 und kompaktiert diese. Hierbei verkleben die mehreren Gelegematten 21 derart miteinander, sodass der Kompaktierungseinrichtung 24 nachfolgend die gewünschte Vorform 23 zu entnehmen ist.Then, in a third work step, the multiple layers or laying mats 21 arranged on top of one another are compacted or densified to form a dimensionally stable preform 23. For this purpose, the tool mold 22 or several tool molds 22 with their respective multiple laying mats 21 are arranged in a compacting device 24. In this exemplary embodiment, the compacting device 24 is designed as a membrane table. The tool mold 22 with the multiple mats 21 is arranged below a membrane 25 . Then the air between the membrane 25 and a storage area 26 of the compacting device 24 is sucked out. As a result, the membrane 25 lays on the several layers 21 and compacts them. In this case, the multiple laying mats 21 stick to one another in such a way that the desired preform 23 can subsequently be removed from the compacting device 24 .

Anschließend wird die Vorform 23 in einem vierten Arbeitsschritt mittels einer Schneideinrichtung 27 zu mehreren Verstärkungselementen 18 vereinzelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Schneideinrichtung 27 als eine Ultraschall-Schneideinheit ausgebildet. Des Weiteren wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Vorform 23 zusammen mit der Werkzeugform 22 der Schneideinrichtung 27 zugeführt. Beim Vereinzeln der Vorform 23 wird jedoch nur die Vorform 23 getrennt. Die Werkzeugform 22 kann nachfolgend wieder zum Ablegen von mehreren Lagen 21 zum Ausbilden weiterer Verstärkungselemente 18 genutzt bzw. wiederverwendet werden. Alternativ kann der Schneideinrichtung 27 nur die formstabile Vorform 23 ohne die Werkzeugform 22 zugeführt werden. Beim Vereinzeln der Vorform 23 kann mittels einer geeigneten Ausbildung und/oder Programmierung der Schneideinrichtung 27 zugleich ein vorgegebener Querschnitt für das Verstärkungselement 18, beispielsweise gemäß 4a oder 4b, erzeugt werden.Subsequently, in a fourth work step, the preform 23 is separated into a plurality of reinforcement elements 18 by means of a cutting device 27 . In this exemplary embodiment, the cutting device 27 is designed as an ultrasonic cutting unit. Furthermore, in this exemplary embodiment, the preform 23 is fed to the cutting device 27 together with the tool mold 22 . However, when separating the preform 23, only the preform 23 is separated. The tool mold 22 can subsequently be used or reused to lay down a plurality of layers 21 to form further reinforcement elements 18 . Alternatively, only the dimensionally stable preform 23 without the mold 22 can be fed to the cutting device 27 . When separating the preform 23, a predetermined cross section for the reinforcing element 18, for example according to FIG 4a or 4b , be generated.

6 zeigt einen schematischen Ablauf eines erfindungsgemäßen weiteren Verfahrens zum Herstellen eines Verstärkungselementes 28. Hierbei steht das Verstärkungselement 28 stellvertretend für eines der zuvor beschriebenen Verstärkungselemente 8, 9, 13, 14, 15 oder 16. 6 shows a schematic sequence of a further method according to the invention for producing a reinforcement element 28. Here, the reinforcement element 28 represents one of the previously described reinforcement elements 8, 9, 13, 14, 15 or 16.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungselement 28 aus mehreren Lagen von vorimprägnierten Faser-Rovings bzw. Faser-Matrix-Rovings 29 gebildet. Hierzu werden gemäß einem ersten Arbeitsschritt mehrere Faser-Rovings 29 zusammengeführt. Über mehrere Spulen 30 werden die Faser-Rovings 29 nach dem Zusammenführen zu einem Strang 31 einem Wickelkern 32 zugeführt.In this exemplary embodiment, the reinforcement element 28 is formed from a plurality of layers of pre-impregnated fiber rovings or fiber matrix rovings 29 . For this purpose, several fiber rovings 29 are brought together in a first step. After being brought together to form a strand 31, the fiber rovings 29 are fed to a winding core 32 via a plurality of spools 30.

In einem zweiten Arbeitsschritt wird der Strang 31 mit den mehreren zusammengeführten Faser-Rovings 29 um den Wickelkern 32 gewickelt. Hierbei weist der Wickelkern 32 eine vorgegebene Gestalt für zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Vorformen 23 oder Verstärkungselementen 28 auf. Beim Wickeln um den Wickelkern werden mehrere Lagen der Faser-Rovings 29 übereinander bzw. aufeinander abgelegt. Beim Aufwickeln des Strangs 31 bzw. der mehreren zusammengeführten Faser-Rovings 29 erfolgt zugleich ein Kompaktieren von mehreren Lagen der Faser-Rovings 29. Hierzu ist bei diesem Ausführungsbeispiel dem Wickelkern 32 eine Vorspanneinrichtung 33 zugeordnet. Mittels der Vorspanneinrichtung 33 wird eine vorgegebene Vorspannung in den Strang 31 zum Wickeln um den Wickelkern 32 eingebracht. Hierdurch wird das Kompaktieren der mehreren Lagen der Faser-Rovings 29 verbessert.In a second work step, the strand 31 with the multiple fiber rovings 29 brought together is wound around the winding core 32 . In this case, the winding core 32 has a predetermined shape for two preforms 23 or reinforcement elements 28 arranged mirror-symmetrically to one another. When winding around the winding core, several layers of the fiber rovings 29 are laid one above the other or on top of one another. When the strand 31 or the several fiber rovings 29 brought together are wound up, several layers of the fiber rovings 29 are simultaneously compacted. A predetermined pretension is applied to the strand 31 for winding around the winding core 32 by means of the pretensioning device 33 . This improves the compaction of the multiple layers of fiber rovings 29 .

In einem nachfolgenden dritten Arbeitsschritt werden die beiden durch das Wickeln hergestellten und einstückig miteinander verbundenen Vorformen 23 mittels einer Trenneinrichtung 34 voneinander getrennt.In a subsequent third work step, the two preforms 23 produced by winding and connected to one another in one piece are separated from one another by means of a separating device 34 .

In einem anschließenden Arbeitsschritt wird ein Vereinzeln der jeweiligen Vorform 23 zu mehreren Verstärkungselementen 28 realisiert. Dies kann analog zu dem vierten Arbeitsschritt gemäß dem Verfahren nach 5 erfolgen. Insoweit wird auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.In a subsequent work step, the respective preform 23 is separated into a plurality of reinforcement elements 28 . This can be done analogously to the fourth step according to the method 5 take place. In this respect, reference is also made to the previous description.

Die Verstärkungselemente 18, 28 bzw. 8, 9, 13, 14, 15, 16 sind jeweils als ein formstabiles Bauteil zum Ausbilden des Lenkerkörpers 2 bzw. des Fahrwerklenkers 1 oder 12 ausgebildet. Entsprechend der gewünschten Ausbildung des jeweiligen Fahrwerklenkers 1 oder 12 wird das entsprechende Verstärkungselement 18, 28, 8, 9, 13, 14, 15, 16 beispielsweise mit einer U-förmigen, C-förmigen oder V-förmigen Gestalt bereitgestellt und/oder hergestellt.The reinforcement elements 18, 28 or 8, 9, 13, 14, 15, 16 are each designed as a dimensionally stable component for forming the link body 2 or the chassis link 1 or 12. Depending on the desired configuration of the respective suspension arm 1 or 12, the corresponding reinforcement element 18, 28, 8, 9, 13, 14, 15, 16 is provided and/or manufactured with a U-shaped, C-shaped or V-shaped configuration, for example.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fahrwerklenkersuspension arm
22: Lenkerkörperhandlebar body
33: Gelenkaufnahmejoint mount
44: erster Randfirst edge
55: zweiter Randsecond edge
66: erste Randseitefirst edge page
77: zweite Randseitesecond edge side
88th: Verstärkungselementreinforcement element
99: Verstärkungselementreinforcement element
1010: Schenkelseitethigh side
1111: Schenkelseitethigh side
1212: Fahrwerklenkersuspension arm
1313: Verstärkungselementreinforcement element
1414: Verstärkungselementreinforcement element
1515: Verstärkungselementreinforcement element
1616: Verstärkungselementreinforcement element
1717: BasisBase
1818: Verstärkungselementreinforcement element
1919: Faser-Matrix-MaterialFiber Matrix Material
2020: Zuschneideinrichtungcutting device
2121: Gelegemattebed mat
2222: Werkzeugformtool mold
2323: Vorformpreform
2424: Kompaktierungseinrichtungcompaction device
2525: Membranmembrane
2626: Abstellflächestorage area
2727: Schneideinrichtungcutting device
2828: Verstärkungselementreinforcement element
2929: Faser-Matrix-MaterialFiber Matrix Material
3030: SpuleKitchen sink
3131: Strangstrand
3232: Wickelkernwinding core
3333: Vorspanneinrichtungpretensioning device
3434: Trenneinrichtungseparator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019206217 A1 [0002]

Claims

Method for producing a chassis control arm (1, 12) with a control arm body (2) which is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite, wherein at least one reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is partially or completely included and/or embedded in the fiber-plastic composite, and the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) as an independent component for forming the handlebar body ( 2) is provided, characterized in that the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is made of a pre-impregnated fiber matrix material.

procedure after claim 1 , characterized in that the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is provided and/or manufactured as a dimensionally stable component for forming the link body (2), in particular the reinforcing element (8, 9 , 13, 14, 15, 16, 18, 28) are provided and/or manufactured with a U-shape, C-shape or V-shape.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that by means of the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) a corner reinforcement, edge reinforcement and/or edge reinforcement of the handlebar body (2) is formed, in particular a first edge (4) and /or a second edge (5) of the handlebar body (2) is reinforced and/or formed by means of a single reinforcement element (8, 9, 18, 28) or by means of two reinforcement elements (13, 14, 15, 16, 18, 28).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is formed with a trapezoidal or trapezoidal cross-section, in particular forms a base (17) of the trapezoidal or trapezoidal Cross-section at least partially an edge side (6, 7) of the link body (2), preferably facing away from each other leg sides (10, 11) of the trapezoidal cross-section are curved, arcuate and/or S-shaped.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that two opposite leg sides (10, 11) of the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) of the fiber-plastic composite to form the handlebar body (2) be covered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18) consists of pre-impregnated fiber scrims or pre-impregnated fiber rovings (8, 9, 13, 14, 15, 16 , 28) is formed, in particular the fabric or the rovings are formed from carbon fiber or glass fiber.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a dimensionally stable preform (23) for forming the reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) due to compacting, compressing and/or pressing of several layers , preferably 10 to 15 layers, of the pre-impregnated fiber matrix material is formed, in particular the preform (23) is given a U-shape for the reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28). , C-shaped or V-shaped configuration.

procedure after claim 7 , characterized in that several reinforcement elements (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) are produced from the preform (23), in particular several reinforcement elements ( 8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) produced, preferably a separation of several reinforcing elements (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) from the preform (23) by means of a Realized ultrasonic cutting unit.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that several layers of the pre-impregnated fiber matrix material, in particular a pre-impregnated fiber fabric, are placed on a tool mold (22), the tool mold (22) having the predetermined shape for the preform ( 23) and/or the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28), preferably this is followed by compacting, densifying and/or pressing to form the dimensionally stable preform (23) and then separating the Preform (23) into a plurality of reinforcement elements (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28).

Method according to any of the preceding Claims 1 until 8th , characterized in that several layers of the pre-impregnated fiber matrix material, in particular pre-impregnated fiber rovings, are wound around a winding core (32), the winding core (32) having a predetermined shape for two preforms (23) arranged mirror-symmetrically to one another and /or has reinforcing elements (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28), compacting, compacting and/or pressing to form a dimensionally stable shape preferably takes place at the same time, in particular subsequent to this, the two produced by winding and preforms (23) connected to one another in one piece, separated from one another and then separating the preform (23) realized to several reinforcement elements (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28).

Suspension control arm produced according to a method according to one of the preceding claims and with a control arm body (2) which is formed at least partially or completely from a pre-impregnated fiber-plastic composite, wherein at least one reinforcement element (8, 9, 13, 14, 15, 16 , 18, 28) is partially or fully incorporated and / or embedded in the fiber-plastic composite, and the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is formed as an independent component, characterized characterized in that the reinforcing element (8, 9, 13, 14, 15, 16, 18, 28) is made of a pre-impregnated fiber matrix material.