DE4133859C2 - Verfahren zum Fertigen einer Zug-Druck-Strebe - Google Patents

Verfahren zum Fertigen einer Zug-Druck-Strebe

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fertigen einer Zug-Druck-Strebe aus faserverstärktem Kunststoff durch Spritzgießen, welche in ihren beiden Endbereichen Aufnahmen für Kugelgelenkköpfe oder dgl. aufweist. Beschrieben ist eine derartige Zug-Druck-Strebe in der DE 39 28 855 A1.
Zug-Druck-Streben aus faserverstärkten Kunststoffen zeichnen sich durch ein geringes spezifisches Gewicht aus, genügen jedoch oftmals den an sie gestellten Festigkeitsanforderungen nicht. Insbesondere gilt dies im Bereich von Bindenähten, die sich bekanntlich beim Ausformen von Augen oder Aufnahmen für Kugelgelenkköpfe oder dgl. bilden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fertigungsverfahren aufzuzeigen, das gewichtsoptimierte Zug-Druck-Streben, welche in ihren beiden Endbereichen Aufnahmen für Kugelköpfe oder dgl. aufweisen, mit größtmöglicher Festigkeit liefert.
In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs wird dieser Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Gegentakt-Spritzgußverfahren zum Einsatz kommt, wobei die beiden Angußpunkte jeweils im Endbereich der Strebe liegen, und daß der Kernbereich der Strebe durch ein Gasinnendruckverfahren hohlgeformt wird.
Ein beispielsweise im Sonderdruck aus "Kunststoffe", 79. Jahrgang, Nr. 11/1989 beschriebenes Gegentakt-Spritzgießverfahren orientiert die Fasern in einem faserverstärkten Kunststoffmaterial optimal in Längsrichtung zwischen zwei Angußpunkten. Auch aus "Plastics and Rubber Processing and Applications Vol. 7, NO. 1, 1987, Seiten 3-10 kann nur der Hinweis erhalten werden, ein längliches Bauteil aus faserverstärktem Kunststoff durch Gegentakt-Spritzgießen zu fertigen und die Anguß-Punkte in die beiden Endbereiche zu verlegen, um hiermit eine gewünschte Faserorien­ tierung zu erzielen.
Legt man nun erfindungsgemäß an einer Zug-Druck-Strebe die beiden Angußpunkte in die Streben-Endbereiche, so ergibt sich ein exakt in Belastungsrichtung der Strebe ausgerichteter Faserverlauf. Die festigkeits­ steigernden Eigenschaften der Fasern werden somit optimal genutzt. Insbesondere gilt dies hinsichtlich einer Zug-Druck-Strebe, die in ihren Endbereichen quasi "geometrische Störstellen" in Form der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Aufnahmen für Kugelgelenkköpfe oder dgl. aufweist. Zugleich wird nämlich die Bindenaht-Problematik durch das wiederholte Hin- und Herschieben der Schmelze im Bindenahtbereich reduziert.
Nach Ausrichtung der Fasern wird eine erfindungsgemäße Strebe zusätzlich hohlgeformt, um bei hoher Festigkeit das Gewicht zu reduzieren. Dieses Hohlformen erfolgt durch ein an sich bekanntes Gasinnen­ druckverfahren, wobei sich dieser Verfahrensschritt auf die durch das Gegentakt-Spritzgießen zunächst erzielte Faserorientierung (überraschen­ derweise) praktisch nicht negativ auswirkt.
Die im folgenden erläuterte Prinzipskizze zeigt ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel einer nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zug-Druck-Strebe.
Die im Schnitt gezeigte Strebe besitzt in ihren Endbereichen 1a, 1b jeweils eine Aufnahme 2a, 2b für Kugelgelenkköpfe. Gefertigt werden soll diese Strebe aus faserverstärktem Kunststoff durch Spritzgießen. Erfindungsge­ mäß kommt ein Gegentakt-Spritzgießverfahren zum Einsatz, wobei die beiden Angußpunkte 3a, 3b jeweils im Endbereich 1a, 1b der Strebe liegen. Auf diese Weise ergibt sich eine Faserorientierung exakt in Streben- Belastungsrichtung. Dabei wird die Polymermasse zunächst über einen der beiden Angußpunkte eingefüllt. Nach dem Füllvorgang wird die Polymer­ masse über den zweiten Angußpunkt und das an diesem angeschlossene zweite Spritzaggregat im Bauteil, d. h. in der Strebe hin- und hergeschoben. Neben der gewünschten Faserorientierung ergibt sich damit zugleich eine Verstärkung der bindenaht-kritischen Bereiche. Diese liegen bekanntlich im Bereich um die beiden Aufnahmen 2a, 2b, wo sich die Kunststoffmasse nach einem Teilvorgang wieder vereinigt.
In ihre endgültige Form gebracht wird die Strebe anschließend durch die Anwendung eines Gasinnendruckverfahrens. Hierbei wird der Kernbereich 4 hohlgeformt, indem die zunächst in diesem Kernbereich 4 befindliche Polymermasse ausgeblasen wird. Hierdurch sowie durch die vorteilhafte Form der Strebe bei gleichzeitig geringem Gewicht wird die Bauteilsteifigkeit erhöht.
Insgesamt zeichnet sich eine erfindungsgemäß hergestellte Zug-Druck- Strebe durch konsequenten Leichtbau sowie durch beanspruchungsgerech­ te Werkstoffausnutzung aus. Gleichzeitig wird die Bindenaht-Problematik entschärft. Dabei sind neben dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch andere Ausführungsformen möglich, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigt werden können und somit unter den Inhalt des Patentanspruches fallen.

Claims (1)

1. Verfahren zum Fertigen einer Zug-Druck-Strebe aus faserverstärktem Kunststoff durch Spritzgießen, welche in ihren beiden Endbereichen (1a, 1b) Aufnahmen (2a, 2b) für Kugelgelenkköpfe oder dgl. aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegentakt-Spritzgußverfahren zum Einsatz kommt, wobei die beiden Angußpunkte (3a, 3b) jeweils im Endbereich (1a, 1b) der Strebe liegen, und daß der Kernbereich (4) der Strebe durch ein Gasinnendruckverfahren hohlgeformt wird.
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