DE4106888A1 - Sandwichbauteil - Google Patents

Sandwichbauteil

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DE4106888A1
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Frederick Young
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YOUNG, FREDERICK, TRAISKIRCHEN, AT
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FREDERICK YOUNG YOUKOE FORMTEC
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Description

Die Erfindung betrifft einen Sandwichbauteil wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist.
Bei einem bekannten Sandwichbauteil - gemäß DE-OS 32 00 355 - ist eine Verstärkungsschicht in eine Form einzulegen und ein Hohlraum zwischen diesen Verstärkungsschichten mit dem Kunststoff bzw. Kunststoffschaum zur Herstellung des Kerns zu füllen. Unmittelbar danach wird im Bereich der Formoberfläche ein Kunstharz injiziert, um die Verstärkungsschichten mit dem Kern zu verbinden und gleichzeitig eine harte, widerstandsfähige Oberfläche zu schaffen. Um negative Einwirkungen des Kunststoffes bzw. Kunststoffschaumes auf das Kunstharz zu unterbinden, ist es bei diesem Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteiles bereits bekannt, auf der dem Kern zugewandten Seite der Verstärkungsschicht eine Sperrschicht, beispielsweise aus Spezialpapier einzulegen, um zu verhindern, daß bei der Herstellung des Kerns der Kunststoff bzw. Kunststoffschaum durch die Verstärkungsschicht hindurch, in Richtung der Oberfläche durchtritt und beim Injizieren des Kunstharzes, zur Herstellung der Oberfläche des Sandwichbauteiles, unerwünschte chemische Reaktionen auftreten. Bei diesem Verfahren ist die Herstellung der Formen sehr aufwendig bzw. bedarf das aufeinanderfolgende Einbringen des Kunststoffes zur Herstellung des Kerns und der Oberflächenschicht aufwendiger Arbeitsprozesse bzw. Steuervorrichtungen, weshalb dieses Verfahren für die Herstellung von Sandwichbauteilen in kleineren Stückzahlen nicht geeignet ist.
Des weiteren ist es auch bereits bekannt, Sandwichbauteile mit einem PUR-Hartschaum- Stützkern herzustellen, bei dem die Deckschichten aus Glasfaserpolyester aufgebracht und mit Epoxydharz überzogen und mit dem PUR-Hartschaum-Stützkern verbunden werden. Nachteilig ist, daß bei dieser Art der Herstellung, die meist durch das sogenannte Handauflegeverfahren erfolgt, bei dem die Verstärkungsschichten einzeln auf den Kern manuell aufgelegt und mit Kunstharz gesättigt werden, die in vielen Fällen gewünschte Oberflächenqualität des Sandwichbauteiles nicht erreicht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sandwichbauteil zu schaffen, der eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist und eine gut lackierbare Oberfläche aufweist, sowie die Herstellung der gesamten Sichtfläche in einem Arbeitsgang ermöglicht.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsvariante, daß die Verstärkungsschicht trocken aufgebracht werden kann und durch die Verwendung eines Kunststoffschaumes die Verbindung zwischen dem Kern und der Verstärkungsschicht mit der Herstellung der Deckschicht durch ein gemeinsames Material erfolgt, wodurch eine hohe Festigkeit erzielt und eine Lunkerbildung vermieden werden kann. Vorteilhaft ist dabei, daß durch die Verwendung des Zweikomponenten-Systems keine Treibmittelanteile bzw. Lösemittel aus der Deckschicht ausdampfen können und damit in überraschend einfacher Weise Schwierigkeiten bei der Lackierung, insbesondere Farbveränderungen, Bläschenbildung und dgl. vermieden werden können. Dadurch eignen sich diese erfindungsgemäßen Sandwichbauteile besonders für den Einsatz im Automobilbau durch ihre hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht und einer hohen Anforderung gerecht werdenden Lackierbarkeit.
Von Vorteil ist eine weitere Ausbildung gemäß Patentanspruch 2, wodurch eine Aufweichung der Deckschicht bzw. eine Zerstörung der Lackierung zuverlässig verhindert ist.
Eine andere Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 3. Dadurch wird ein Einsaugen des die Deckschicht bildenden Kunststoffmaterials in der flüssigen Form ermöglicht. Dies führt dazu, daß es beim nachfolgenden Aufschäumen bzw. Ausreagieren des Kunststoffes zu einer gleichmäßigen Verteilung des Kunststoffes über die gesamte Oberfläche des Sandwichbauteiles kommt und damit eine Deckschicht mit gleichmäßiger Dichte und ausreichender Härte hergestellt werden kann. Eine andere weitere Ausbildung nach Patentanspruch 4 ermöglicht eine rasche gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kunststoffes über die gesamte Oberfläche der Verstärkungsschicht und damit den Aufbau einer gleichmäßigen Deckschicht.
Durch eine andere Ausführungsvariante, die im Patentanspruch 5 beschrieben ist, kann verhindert werden, daß beim Einbringen des die Deckschicht bildenden Kunststoffes die Verstärkungsschicht hochwandert und einzelne Fasern bzw. Fäden derselben im Bereich der Oberfläche des fertigen Sandwichteiles zu liegen kommen.
Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 6, wodurch eine ausreißfeste Haltung der Sandwichteile, insbesondere auf Fahrzeugen, erzielbar ist.
Eine andere Ausführungsform ist im Patentanspruch 7 beschrieben, durch die mit Sicherheit verhindert ist, daß einzelne Fasern bzw. Fäden nach Fertigstellung des Sandwichbauteiles auf dessen Oberfläche zu sehen sind bzw. nach obenhin frei liegen.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 8, da dadurch eine gute tragkräftige Verbindung zwischen dem die Deckschicht bildenden Kunststoff und dem Kern erzielt werden kann und dadurch die Bildung von Hohlräumen und insbesondere das Entstehen von Kondensfeuchtigkeit, die zu einem Auffrieren der Teile führen kann, ausgeschaltet ist.
Eine andere Weiterbildung ist im Patentanspruch 9 beschrieben, wodurch eine unerwünschte Dicke des Kunststoffes im Bereich der Oberfläche des Teiles verhindert wird und damit eine höhere Festigkeit im Bereich der Oberflächenschicht des Sandwichbauteiles erreicht wird.
Die Erfindung umfaßt weiters auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sandwichbauteiles, wie dies im Oberbegriff des Patentanspruches 10 beschrieben ist.
Dieses Verfahren ist durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 10 enthaltenen Merkmale gekennzeichnet. Vorteilhaft ist hierbei, daß die Vorproduktion der Sandwichbauteile im überwiegenden Teil außerhalb einer Form durchgeführt werden kann und durch die, unabhängig von der Produktion des Sandwichbauteiles mögliche Herstellung des Kerns, eine aufeinanderfolgende Produktion von Einzelteilen in Art einer Serienfertigung möglich ist. Darüber hinaus können die Produktionszeiten gegenüber dem herkömmlichen Verfahren verkürzt und der Ausschußanteil bei der Produktion verringert werden.
Eine weitere Vorgangsweise ist im Patentanspruch 11 gekennzeichnet. Diese hat den Vorteil, daß die Verankerungsteile in der Deckschicht gut verankert sind und trotzdem ein homogener Verlauf der Verstärkungsschicht beibehalten wird.
Von Vorteil ist aber auch eine weitere Vorgangsweise wie sie im Patentanspruch 12 beschrieben ist. Dies bietet den Vorteil, daß der Kunststoff gleichmäßig über die gesamte Verstärkungsschicht verteilt werden kann, so daß er von dieser Verstärkungsschicht bzw. der in dieser Verstärkungsschicht enthaltenen Lage aus Fasern bzw. dem Vlies angesaugt werden kann und dann nach dem Einlegen in die Form und Ausreagieren des Kunststoffes eine gleichmäßig dicke und dichte Deckschicht entsteht, die über den gesamten Querschnitt eine nahezu gleiche Festigkeit aufweist.
Schließlich ist auch eine vorteilhafte Vorgangsweise im Patentanspruch 13 gekennzeichnet. Dadurch können technisch hochwertige Bauteile wirtschaftlich auch bereits für Klein- bis Mittelserien erreicht werden.
Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Sandwichbauteil auf einem Fahrzeug in schaubildlicher und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen Teil des Bauteiles nach Fig. 1 in Stirnansicht geschnittten;
Fig. 3 eine Form zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sandwichbauteiles mit einem darin angeordneten Sandwichbauteil einer anderen Ausführungsform in Seitenansicht geschnitten;
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Sandwichbauteil in Stirnansicht mit der um diesen herumgewickelten Verstärkungsschicht in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 den Sandwichbauteil nach Fig. 4 in Stirnansicht und ebenfalls stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 6 einen Teil eines Sandwichbauteiles nach Fig. 5 geschnitten, gemäß den Linien VI-VI in Fig. 5.
In Fig. 1 ist ein Sandwichbauteil 1 gezeigt, beispielsweise als Spoiler für ein Fahrzeug 2 ausgebildet und auf diesem mittels Befestigungsmitteln 3, die in ein im Sandwichbauteil 1 eingebettetes Verankerungselement 4 eingreifen, befestigt ist.
Es kann aber beispielsweise auch die Stoßstange des Fahrzeuges 2 als Sandwichbauteil 5 ausgebildet sein.
In Fig. 2 ist der Sandwichbauteil 1 gezeigt. Dieser besteht aus einem Kern 6 beispielsweise aus einem Styropor oder aus einem treibmittelfreien Kunststoff bzw. Kunststoffschaum. Als Kunststoffe kommen hierfür Epoxyschäume, Polyurethanschäume aus PUR-Integralschäumen, sowie beliebige andere, aufgeschäumte Kunststoffe zum Einsatz. Der Kern 6 ist von einer Verstärkungsschicht 7 umgeben, die mittels Befestigungsmittel 8, beispielsweise in den Kern eingedrückte Klammern, Stifte bzw. mit einem Kleber oder Klebebänder oder dgl., fixiert ist. Die Verstärkungsschicht 7 besteht aus mehreren Lagen 9, 10, 11, die durch Gewirke, Gelege, Vliese, Netze oder Gewebe bzw. Gitter aus Fäden 12 bestehen können. Diese Fäden 12 können aus entsprechend hochfesten Materialien, beispielsweise Glas, Karbon, Metall oder verschiedenen Kunststoffen bestehen. Die zwischen den beiden Lagen 9 und 10 befindliche weitere Lage 11 kann aus Fasern bestehen. Diese Fasern können ebenfalls aus den vorgenannten Werkstoffen bestehen bzw. auch durch saugfähige Werkstoffe gebildet sein. Die Lagen 9 und 10 sind in Art einer Bahn 13 ausgebildet, die eine Trennebene 14 zwischen den beiden Formhälften, in welchen eine Deckschicht 15 hergestellt wird, ohne Stoß durchlaufen. Durch diese stoßfreie Überdeckung der Trennebene 14 mit der Bahn 13 bzw. den Lagen 9, 10 soll das Entstehen von Spannungsspitzen in jenen Bereichen, in welchen erfahrungsgemäß ein Kunststoff 16, der die Deckschicht 15 bildet, zuletzt aushärtet, vermieden werden.
Zwischen dem Kern 6 und der Verstärkungsschicht 7 ist ein Verankerungselement 17 angeordnet. Dieses Verankerungselement 17 dient zur Aufnahme der Befestigungsmittel 3 zur Montage des Sandwichbauteiles 1, beispielsweise auf einem Fahrzeug 2, einem Gebäude, einem Einrichtungsgegenstand oder dgl.
Mit dem Kunststoff 16 wird nunmehr die Deckschicht 15 hergestellt und gleichzeitig eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kern 6 und unter Einbettung der verschiedenen Lagen 9 bis 11 der Verstärkungsschicht 7 erzielt. Dies deshalb, da beim Aufbringen des Kunststoffes 16 in flüssiger Form dieser in die Lagen 9 bis 11 einsickert und dann nach der vorgesehenen Verzögerungszeit von innen her ausreagiert, so daß sich von unten her eine stabile Deckschicht aufbaut, die eine entsprechend starke und ausreichende Abstützung am Kern 6 aufweist. Dazu ist es von Vorteil, wenn die Oberfläche des Kerns 6 mit Aufrauhungen 18 versehen ist, wie dies schematisch auch durch eine wellige Oberfläche des Kerns 6 dargestellt ist.
Durch das Ausreagieren des Kunststoffes 16, insbesondere bei Verwendungen von Kunststoffschäumen aus dem Inneren der Verstärkungsschicht 7, wird ein Zusammendrücken dieses Verstärkungsschicht 7 verhindert bzw. verteilen sich die einzelnen Lagen 9 bis 11 räumlich in dieser Deckschicht 15. Dazu kommt, daß bei Verwendung von drei Lagen 9 bis 11 insbesondere unter Verwendung einer weichen, mittleren Lage 11 aus Fasern oder einem Vlies ein weiterer den Kern 6 umgebender Sandwichbauteil, dessen Deckschichten aus den Lagen 9 und 10 und dessen Kern aus der Lage 11 besteht, geschaffen wird. Dieser zusätzliche Sandwichbauteil im Sandwichbauteil 1 erhöht erheblich die Festigkeit und Eigensteifigkeit desselben, so daß auch bei langen Spannweiten zwischen den Befestigungsstellen bzw. Befestigungsmitteln 3, wie es bei Fahrzeugen 2 der Fall ist, bei welchen die Befestigungsmittel 3 meistens nur im Endbereich der Spoiler, beispielsweise im Bereich der beiden Seitenwände des Fahrzeuges vorgesehen sind, ein Flattern der Sandwichbauteile bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeuges vermieden wird.
In Fig. 3 ist eine Form 19 gezeigt, die aus zwei Formhälften 20 und 21 besteht. Weiters ist aus dieser Form die Trennebene 14 zwischen den beiden Formhälften 20, 21 ersichtlich. Der Kern 6 ist wiederum von einer Verstärkungsschicht 7 umgeben, die ähnlich, wie bei der Darstellung in Fig. 2 eine Lage 9 und eine Lage 10 aus Fäden 12 aufweist. Diese Lagen 9 und 10 sind durch eine Lage 22 voneinander distanziert, die beispielsweise durch ein Faservlies oder dgl. gebildet ist. Dieses Faservlies bildet einen elastischen Kern zwischen den beiden Lagen 9 und 10, der eine elastische Veränderung des Außenumfanges des mit der Verstärkungsschicht 7 umwickelten Kerns ermöglicht. Die Stärke des Kerns und eine Dicke 23 der Verstärkungsschicht 7 ist so bemessen, daß ein Formhohlraum 2, der nur mit einer Gelcoat-Oberflächenschicht 25 beschichtet ist, ausgefüllt ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sandwichbauteiles 1 geht nun derart vor sich, daß zuerst der Kern 6 mit der Verstärkungsschicht 7 umwickelt wird, wobei darauf geachtet wird, daß keine Stöße zwischen den einzelnen Bahnen bzw. den stirnseitigen Enden der Fäden 12 bzw. Fasern im Bereich der Trennebene 14 zu liegen kommen.
Daraufhin wird der Formhohlraum 24 mit der Gelcoat-Oberflächenschicht 25 beschichtet. Nach dem Ablüften dieser Gelcoat-Oberflächenschicht 25 wird der die Deckschicht 15 bildende Kunststoff 16 auf die Gelcoat-Oberflächenschicht 25 verteilt aufgebracht bzw. wird die Verstärkungsschicht 7 mit diesem flüssigen Kunststoff benetzt.
Danach wird der mit der Verstärkungsschicht 7 umwickelte und mit dem Kunststoff 16 benetzte Kern 6 in den Formhohlraum 24 eingelegt, worauf die beiden Formhälften 20 und 21 aufeinandergefügt und beispielsweise über Bajonettverschlüsse 26 miteinander verbunden werden. Der Kunststoff 16 wird dabei durch einen Zweikomponenten-Epoxyschaum gebildet, der mit einem entsprechenden Zeitverzögerer versetzt ist, so daß das Aufschäumen erst nach dem Schließen der Formhälften 20, 21 einsetzt. Durch das Aufschäumen füllt nun der Kunststoff 16 alle Hohlräume zwischen dem Kern 6 und der Gelcoat-Oberflächenschicht 25, so daß eine tragende, durch die Verstärkungsschicht 7 verstärkte Deckschicht 15 um den Kern 6 herum gebildet wird. Nach dem Aushärten des Epoxyschaumes, wofür dieser ca. 5 bis 20, bevorzugt 8 bis 10 min, je nach Härte und Temperatur beansprucht, werden die beiden Formhälften 20 und 21 getrennt und der fertige Sandwichbauteil 1 kann entnommen werden.
Durch die Verwendung der Verstärkungsschicht 7, die beispielsweise aus den Lagen 9 bis 11 und 22 besteht, welche die Dicke 23 aufweist, und welche in radialer Richtung elastisch verformbar ist, kann der gesamte Formhohlraum mit dem mit der Verstärkungsschicht 7 umwickelten Kern 6 in etwa ausgefüllt werden bzw. wird dadurch ein Absinken des Kerns 6 auf die untere Formhälfte verhindert. Damit wird gleichzeitig sichergestellt, daß die Deckschicht 15 erheblich unterschiedliche Dicken im oberen bzw. unteren Formteil und damit verbunden auch unterschiedliche Festigkeitseigenschaften aufweist.
Es kann aber auch ein mit der Verstärkungsschicht 7 umwickelter Kern 6 in die mit die Deckschicht 15 bildenden Oberflächenelementen ausgelegte Form eingebracht werden, wonach der Epoxyschaum über einen Anguß in die geschlossene Form injiziert wird.
In Fig. 4 ist gezeigt, daß ein Verankerungselement 4 auch zwischen der Verstärkungsschicht 7 und einer Gelcoat-Oberflächenschicht 25 angeordnet sein kann. Weiters ist aus dieser Darstellung ersichtlich, daß dieses Verankerungselement 4 beispielsweise über einen Verankerungsdorn 27 im Kern 6 verankert sein kann. Gleichzeitig kann dieses Verankerungselement 4 bei der gezeigten Anordnung zur Fixierung der Verstärkungsschicht 7 am Kern 6 verwendet werden.
Die Tragfähigkeit des Sandwichbauteiles 1 bzw. der Deckschicht 15 wird deshalb durch die Festigkeitseigenschaften der Verstärkungsschicht 7 so maßgeblich beeinflußt, da eine Dicke 28 der Verstärkungsschicht 7 nur geringfügig geringer ist, als eine Dicke 29 der sich zwischen dem Kern 6 und der Gelcoat-Oberflächenschicht 25 erstreckenden Deckschicht 15.
In den Fig. 5 und 6 ist anhand der schematischen Skizzen gezeigt, daß die Bahn 13 der Verstärkungsschicht 7 sich durchgehend über den gesamten Sandwichbauteil 1 erstreckt und sich die Enden 30, 31 im Bereich einer Oberfläche 32 überlappen.
Wie aus der Darstellung in Fig. 6 zu ersehen ist, wird ein Stoß der Verstärkungsschicht 7 in der Trennebene 14 dadurch vermieden, daß im Bereich der verbleibenden Stirnseiten die Verstärkungsschicht 7 eine entsprechende Überlänge aufweist und diese seitlich vorstehende Randstreifen 33 zum Sandwichbauteil 1 hin verschwenkt und ebenfalls im Bereich der Oberfläche 32 mittels Befestigungsmittel 8 außerhalb der Trennebene 14 fixiert werden.
Schließlich ist es im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, anstelle des manuellen Aufbringens des flüssigen Kunststoffes bzw. Kunststoffschaumes auf die Oberfläche des Kerns 6, diesen Kunststoff bzw. Kunststoffschaum in flüssiger Form, in den Formhohlraum 24 zu injizieren. Dieses kann beispielsweise durch die in den einzelnen Formhälften 20, 21 in Fig. 3 schematisch angedeuteten Einspritzkanäle 34 bzw. 35 erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Einspritzkanäle 34 und 35 in einem solchen Bereich anzuordnen, der nach Montage des Sandwichbauteiles 1, insbesondere auf einem Fahrzeug 2 nicht mehr im Sichtbereich, also beispielsweise in jenem Bereich angeordnet ist, in welchem der Sandwichbauteil 1 auf dem Fahrzeug 2 aufliegt. Andererseits ist es aber auch möglich, daß diese Einspritzkanäle nur in einem Bereich des Sandwichbauteiles 1 angeordnet sind, der in der Gebrauchslage nicht direkt - beispielsweise auf der Unterseite - einzusehen ist. Dabei ist es auch eventuell von Vorteil, zur besseren Durchnetzung der Verstärkungsschicht 7 den Formhohlraum 24 an ein Vakuum anzulegen, um das Durchtreten des flüssigen Kunststoffes bzw. Kunststoffschaumes zu beschleunigen.
Wie weiters in Fig. 3 strichliert eingezeichnet, können die Einspritzkanäle 34, 35 zur leichteren Entformbarkeit des Sandwichbauteiles 1 in der Trennebene 14 der Form 19 angeordnet werden.
Für die Herstellung der Deckschicht 15 können die verschiedenen Kunststoffe eingesetzt werden. Bevorzugt werden jedoch Kunststoffe mit Zusätzen verwendet, die ein Aufschäumen des Materials nach einer Tropfzeit von 0 bis 5, bevorzugt 1 bis 3 min bewirken. Dadurch können die Hohlräume in der Verstärkungsschicht 7 in einfacher Form ausgefüllt und verschlossen werden. Bevorzugt werden hierbei als Grundstoffe für die Herstellung der Kunststoffschäume Polyurethanschäume bzw. Polyurethanintegralschäume oder Epoxyschäume verwendet.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß als Kunststoff 16 für die Deckschicht alle hierfür in Frage kommenden, eine ausreichende Festigkeit aufweisenden aufschäumbaren Kunststoffe verwendet werden können. Des weiteren kann auch die Verstärkungsschicht 7 durch alle aus dem Stand der Technik bekannten Materialien gebildet sein. Zum besseren Verständnis der Erfindung wurden in den Ausführungsbeispielen einzelne Teile in unproportionalem Maßstab verzerrt dargestellt. Des weiteren können auch einzelne, der in den Ausführungsbeispielen ingesamt beschriebenen Merkmalskombinationen eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.
Bezugszeichenaufstellung
 1 Sandwichbauteil
 2 Fahrzeug
 3 Befestigungsmittel
 4 Verankerungselement
 5 Sandwichbauteil
 6 Kern
 7 Verstärkungsschicht
 8 Befestigungsmittel
 9 Lage
10 Lage
11 Lage
12 Faden
13 Bahn
14 Trennebene
15 Deckschicht
16 Kunststoff
17 Verankerungselement
18 Aufrauhung
19 Form
20 Formhälfte
21 Formhälfte
22 Lage
23 Dicke
24 Formhohlraum
25 Gelcoat-Oberflächenschicht
26 Bajonettverschluß
27 Verankerungsdorn
28 Dicke
29 Dicke
30 Ende
31 Ende
32 Oberfläche
33 Randstreifen
34 Einspritzkanal
35 Einspritzkanal

Claims (13)

1. Sandwichbauteil mit einem aus einem Kunststoff bzw. Polyurethanschaum oder Styropor bestehenden Kern und einer diesen umgebenden Verstärkungsschicht aus Gewirken, Vliesen, Gelegen, Netzen oder dgl. aus bruchfesten, faserförmigen Materialien, z. B. Glas, Karbon oder dgl. und einem die Verstärkungsschicht durchsetzenden und eine Deckschicht bildenden Kunststoff, insbesondere einem Epoxydharz, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) mit den die Verstärkungsschicht (7) bildenden Materialien umwickelt ist und Stöße zwischen einzelnen Fäden (12) bzw. Bahnen (13) der Verstärkungsschicht (7) benachbart zu einer Trennebene (14) angeordnet sind und daß der die Verstärkungsschicht (7) durchsetzende und die Deckschicht (15) bildende Kunststoff (16) durch einen Zweikomponenten- Kunststoffschaum, insbesondere einen Expoxyschaum gebildet ist.
2. Sandwichbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschaum des Kerns (6) kein Treibmittel aufweist.
3. Sandwichbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (7) aus zumindest zwei in radialer und/oder axialer Richtung des Bauteils voneinander getrennten Lagen (9, 10) gebildet ist und zwischen diesen Lagen eine Lage (11) aus faserförmigen Fäden (12), z. B. ein Filz oder dgl., angeordnet ist.
4. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Lagen (9, 10) der Verstärkungsschicht (7) ein insbesondere saugfähiges Vlies angeordnet ist.
5. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen (9, 10) der Verstärkungsschicht (7) bzw. die gesamte Verstärkungsschicht (7) über Befestigungsmittel (8), z. B. Kleber oder Klebeband, am Kern (6) befestigt ist.
6. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verankerungselemente (17), insbesondere Metallteile für den Sandwichbauteil (1) auf die Verstärkungsschicht (7) aufgelegt bzw. zwischen die Verstärkungsschicht (7) und den Kern (6) eingelegt werden.
7. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Deckschicht (15) bildende Kunststoff (16) zwischen die Verstärkungsschicht (7) und eine Gelcoat-Oberflächenschicht (25) eingebracht ist.
8. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) mit einer rauhen bzw. angerauhten Oberfläche versehen ist.
9. Sandwichbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dicke (29) des Kunststoffes (16) zwischen der Gelcoat-Oberflächenschicht (25) und der dieser zugewandten Oberfläche des Kerns (6) nur geringfügig größer ist als eine Dicke (28) der Verstärkungsschicht (7).
10. Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteiles, bei dem ein Kern hergestellt und mit verschiedenen Lagen einer Verstärkungsschicht umwickelt wird, worauf der Kern bzw. die Verstärkungsschicht mit einem Kunststoff beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mit der Verstärkungsschicht so umhüllt wird, daß Enden der einzelnen Fäden (12) bzw. Fasern außerhalb einer Trennebene (14) zu liegen kommen, worauf ein Formhohlraum (24) mit einer Gelcoat-Oberflächenschicht (25) beschichtet wird, wonach auf diese Gelcoat-Oberflächenschicht (25) und auf die Verstärkungsschicht (7) ein Zweikomponenten-Kunststoffschaum in flüssiger Form aufgebracht wird, worauf der mit der Verstärkungsschicht (7) versehene Kern (6) in den Formhohlraum (24) eingelegt und der Formhohlraum verschlossen wird, wobei der Formhohlraum die gewünschte Außenform des Sandwichbauteiles (1) bildet und nach dem Aufschäumen des Kunststoffschaumes und dem Aushärten desselben der Sandwichbauteil (1) aus dem Formhohlraum (24) entnommen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (4) nach dem Einbringen des Kunststoffes (16) auf die Gelcoat- Oberflächenschicht (25) in den Formhohlraum (24) eingelegt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (7) mit dem flüssigen Zweikomponenten-Kunststoffschaum benetzt und dieser in flüssiger Form in die Lagen (9, 10) eingebracht wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (7) mit dem flüssigen Zweikomponenten- Kunststoffschaum in die Lagen (9, 10) einer geschlossenen Form injiziert wird.
DE4106888A 1990-03-14 1991-03-05 Sandwichbauteil Withdrawn DE4106888A1 (de)

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DE (1) DE4106888A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226988A1 (de) * 1992-08-14 1994-02-17 Wulfram John Schmucker Kunststofformteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19731903A1 (de) * 1997-07-24 1999-01-28 Menzolit Fibron Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Dachmoduls oder Schiebedaches für Fahrzeuge
DE19809272A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Faserverbundwerkstoff-Sandwichbauteil und Herstellungsverfahren
DE19813592A1 (de) * 1998-03-27 1999-09-30 Audi Ag Flächiger Verbundkörper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserieelement
DE10024814A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-22 Bayerische Motoren Werke Ag Herstellverfahren für ein Kunststoff-Sandwichbauteil
DE10335198A1 (de) * 2003-07-30 2005-03-03 Sven Brauers Vorrichtung, insbesondere Sportgerät zum Wellenreiten oder dergleichen, und Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen
DE102008009495A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Bbg Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste, Formwerkzeug zur Verwendung in dem Verfahren und mit dem Verfahren hergestellte Profilleiste
EP2228199A1 (de) * 2009-02-24 2010-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffbauteils
EP0788468B2 (de) † 1994-10-28 2013-02-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur herstellung einer reibeinheit
WO2022258447A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 Mubea Carbo Tech Gmbh Method for producing fiber composite parts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3200355A1 (de) * 1981-02-02 1982-10-21 VEB Kraftfahrzeugwerk "Ernst Grube" Werdau, DDR 9620 Werdau Verfahren zur herstellung dynamisch hochbeanspruchter glasfaserpolyester-polyurethan-sandwichbauteile
EP0069076A1 (de) * 1981-06-30 1983-01-05 Ciba-Geigy Ag Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers mit einem Kunststoff-Hartschaumkern und einer Tragschicht aus hartem Kunststoffschaum höherer Dichte
DE3311734A1 (de) * 1983-03-30 1984-10-11 Franz 8011 Neukeferloh Hegele Verfahren zur herstellung eines segelbretts
CH668743A5 (de) * 1985-11-29 1989-01-31 Cellpack Ag Verstaerkungselement fuer formteile aus kunststoff, kunststoffschaumteil mit verstaerkungselement und ski mit kunststoffschaumteil.
DE3818940A1 (de) * 1987-08-14 1989-02-23 Phoenix Ag Formkoerper, insbesondere heckspoiler
DE3740678A1 (de) * 1987-12-01 1989-06-15 Helmut Pelzer Verfahren zur herstellung von verkleidungsteilen fuer kraftfahrzeuge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3200355A1 (de) * 1981-02-02 1982-10-21 VEB Kraftfahrzeugwerk "Ernst Grube" Werdau, DDR 9620 Werdau Verfahren zur herstellung dynamisch hochbeanspruchter glasfaserpolyester-polyurethan-sandwichbauteile
EP0069076A1 (de) * 1981-06-30 1983-01-05 Ciba-Geigy Ag Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers mit einem Kunststoff-Hartschaumkern und einer Tragschicht aus hartem Kunststoffschaum höherer Dichte
DE3311734A1 (de) * 1983-03-30 1984-10-11 Franz 8011 Neukeferloh Hegele Verfahren zur herstellung eines segelbretts
CH668743A5 (de) * 1985-11-29 1989-01-31 Cellpack Ag Verstaerkungselement fuer formteile aus kunststoff, kunststoffschaumteil mit verstaerkungselement und ski mit kunststoffschaumteil.
DE3818940A1 (de) * 1987-08-14 1989-02-23 Phoenix Ag Formkoerper, insbesondere heckspoiler
DE3740678A1 (de) * 1987-12-01 1989-06-15 Helmut Pelzer Verfahren zur herstellung von verkleidungsteilen fuer kraftfahrzeuge

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226988A1 (de) * 1992-08-14 1994-02-17 Wulfram John Schmucker Kunststofformteil und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0788468B2 (de) † 1994-10-28 2013-02-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur herstellung einer reibeinheit
DE19731903A1 (de) * 1997-07-24 1999-01-28 Menzolit Fibron Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Dachmoduls oder Schiebedaches für Fahrzeuge
DE19809272C2 (de) * 1998-03-04 2002-05-02 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Faserverbundwerkstoff-Sandwichbauteil und Herstellungsverfahren
DE19809272A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Eldra Kunststofftechnik Gmbh Faserverbundwerkstoff-Sandwichbauteil und Herstellungsverfahren
US6458451B1 (en) 1998-03-27 2002-10-01 Audi Ag Flat composite body, especially a motor vehicle body element
DE19813592A1 (de) * 1998-03-27 1999-09-30 Audi Ag Flächiger Verbundkörper, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserieelement
DE10024814A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-22 Bayerische Motoren Werke Ag Herstellverfahren für ein Kunststoff-Sandwichbauteil
DE10335198A1 (de) * 2003-07-30 2005-03-03 Sven Brauers Vorrichtung, insbesondere Sportgerät zum Wellenreiten oder dergleichen, und Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen
US8535794B2 (en) 2003-07-30 2013-09-17 Sven Brauers Device, especially sporting equipment for use in surfing or similar activities, and a method for producing fiber composites
DE102008009495A1 (de) * 2008-02-15 2009-08-20 Bbg Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Profilleiste, Formwerkzeug zur Verwendung in dem Verfahren und mit dem Verfahren hergestellte Profilleiste
EP2228199A1 (de) * 2009-02-24 2010-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffbauteils
WO2022258447A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 Mubea Carbo Tech Gmbh Method for producing fiber composite parts

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