DE8902553U1 - Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen - Google Patents
Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten KunststoffenInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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Description
Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein biegefestes Bauteil aus faserverstärkten
Kunststoffen, insbesondere Stoßfängerträger für Fahrzeuge,
bestehend aus einem offenen Profilstab mit zumindest annähernd U-förmigem
Querschnitt und jeweils einem Bördel am oberen und unteren Flansch des Stabprofils.
Freitragende Bauteile, z.B. Stoßfängerträger für Fahrzeuge sollen
einerseits in der Lage sein, auftreffende Stöße so abzufangen, daß zumindest bei geringerer Aurprallenergie Beschädigungen des Fahrzeugs
vensisden werden. Sie sollen außerdem die Aufprall energie durch Eigen-Verformungen
aufnehmen Können, wobei e?r? durch Materialeigenschaften und
Bauteilgestaltung erzielter Dämpfungseffekt ein spontanes Zurückbilden
dieser Verformungen unterdrücken soll. Schließlich soll der Stoßfängerträger
erlittene Verformungen nach einer gewissen Zeit selbst zurückbilden.
Aus Kostengründen ist anzustreben, das Bauteil möglichst in einem Arbeitsgang und ohne zusätzliche Versteifungen oder Abstützungen
herstellen zu können.
Zur Darstellung der Erfindungs-Gattung ist von einem bekannten Stoßfängerträger
im Sinne der US-PS 4,749,613 ausgegangen, welcher aus glasfs>serverstärkten
Thermoplasten mit einem hohen Anteil von unidirektional ausgerichteten Glasfasern (UD-GMT) besteht. Dabei sind mehrere Laminate zu
einem im Querschnitt u-förmigen Profilstab miteinander verbunden. An den Flanschen des Profilstabs sind nach außen weisende Bördel angeformt.
Derartige Stoßfängerträger sind jedoch nur bei verhältnismäßig großen Wanddicken des Stegs, der Flansche und der Bördel ausreichend stabil. Bei
dünnwandigen Profilen lassen sich bleibende Gestaltdeformationen durch Ausweichen der Profilflansche bereits unter geringer Biegebelastung nicht
vermeiden.
Mit der Erfindung soll ein biegefestes Bauteil, insbesondere zur Verwendung
als Stoßfängerträger geschaffen werden, welches auch bei kleinem Werkstoffvolumen eine hohe Biegefestigkeit aufweist. Als Besonderheit ist
zusätzlich gefordert, daß beim Lastfall der außermittigen Biegung, «i.h.
bei Biegung und Torsion, das Energieaufnahmevermögen des Bauteils nicht beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltene
Maßnahme gelöst.
l/i
Durch die Verschiebung der Bördelmitten relativ zu den Flanschdickenmitten
wird eine deutliche Steifigkeitsverbesserung des Bauteils erreicht. Diese
ist dann am größten, wenn die Bördel im Verhältnis zu den Flanschen um die halbe Bördelbreite nach innen oder außen versetzt angeordnet sind. Es ist
auch möglich, beide Bördel um die halbe Sördelbreite sowohl nach innen als
auch nach außen weisend anzuformen, ohne daß eine Instabilität der oberen
und unteren Flansche eintritt. Bei optimaler Verschiebung der Bördel ergibt sich für den Lastfall Biegung und Torsion eine Steifigkeitserhöhung
des Bauteils von bis zu 35%, die mit zunehmender Bördeldicke ausgeprägter wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt das Verhältnis zwischen
Bördeldicke d und Flanschdicke D etwa 1,5 bis etwa 2,5. Insgesamt haben sich Bördeldicken von 5 bis 12 mm und Flanschdicken von 3 bis 8 mm als
besonders zweckmäßig erwiesen.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Bauteile können mit Fasermaterial
verstärkte thermoplastische Kunststoffe oder durch Strahlung oder
Peroxide härtbare Kunststoffe verwendet werden.
Als durch Strahlung oder Peroxide härtbare Kunststoffe können alle Kunstharze
verwendet werden, die durch freie Radikale vernetzt werden können, wie z.B. ungesättigte Polyesterharze, ungesättigte und gesättigte Acrylharze,
modifizierte Epoxyharze, modifizierte Polyurethanharze oder
Mischungen dieser Harze. Außerdem können irit Erfolg auch Gemische dieser
Harze mit damit mischpolymerisierbaren ungesättigten Monomeren verwendet
werden.
Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind beispielsweise Olefinpolymerisate,
wie Polyethylen oder Polypropylen; Styrol polymerisüte, wie
Polystyrol ode" Copolymere des Styrols mit bis zu 50 Gew.% Acrylnitril,
ct-Methy1-styrol, Maleinsäureanhydrid, Methylmethacry}at, sowie kautschukmodifizierte
Styrolpolymerisate, vorzugsweise solche, die 2 bis 25 Gew.%
eines Butadienkautschuks enthalten; ChIo- enthaltende Polymerisate, wie
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder chlorierte Polyolefine; Polyamide,
Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Polyester aus Terephthalsäure und gesättigten Diolen, Polycarbonat sowie Mischungen
dieser Polymerisate.
t'igmente, Farbstoffe, Antistatika, Stabilisatoren, Flammschutzmittel oder
Gleitmittel enthalten.
Als Faserverstärkung kommt insbesondere Fasermateria: in röffii &tgr;&ogr;&pgr; Gewr^srt,
Matten, Vliesen oder Gelegen mit einem Flächengewicht von etwa 15 bis
\5· BRO854
O.Z. 0050/40619
1000 g/m2 in Betracht. Eine Kombination mit faserigen Flächengebilden mit
ausschließlich längsgerichteten Fasern ist möglich und in manchen
Anwendungsfällen vorteilhaft. Zur Herstellung des Fasermaterials werden
Glasfasern bevorzugt eingesetzt; es können aber auch Kohlenstoff-Fasern,
Fasern aus aromatischen Polyamiden oder anderen thermoplastischen Kunststoffen
sowie Fasern aus verschiedenen Kunststoffen verwendet werden.
Das Fasermaterial wird in an sich bekannter Weise mit Kunststoff gptränkt,
und der Kunststoff beispielsweise mittels Walzen oder Preßbändern in das
iö Fasermateriai eingedrückt. Es ist auch möyiicn, das rä5ermäteriäi mit
einer dünnflüssigen Kunststofflösung zu tränken und anschließend das
Lösungsmittel zu verdampfen oder den Kunststoff im Phasenumkehrverfahren auszufällen. Mehrere derartige Halbzeuge bzw. Laminate werden dann in
einem mehrteiligen Formwerkzeug unter einem Druck von >5 bar verpreßt und zu entsprechenden Bauteilen verformt. Der Fasergehalt eines Bauteils kann
in weiten Grenzen variieren und liegt im allgeme;nen zwischen 20 und
80 Gew.%.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung anhand
eines Ausfiihrunqsbeispiels erläutert. Es zeigt
Der Stoßfängerträger besteht aus einem offenen Profilstab (1) aus einem
glasmattenverstärkten Thermoplasten (GMT), welcher in Längsrichtung leich
gekrümmt ist. Die Profilenden sind eingezogen. Der Profilstab ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei der Steg (2) die Vorderseite des
Stoßfängerträgers bildet und eine glatte Fläche aufweist. Mit (3) und [U)
sind ein oberer und unterer Flansch bezeichnet. An den Flanschen sind Bördel (5) und (6) angeformt, dergestalt, daß beide Bördel gegenüber den
Flanschen um die halbe Bördelbreite b nach innen versetzt sind. Steg und Flansche einerseits sowie Flansche und Bördel andererseits stehen jeweils
senkrecht aufeinander. Die Bördeldicke d ist etwa doppelt so groß wie die Flanschdicke C.
Claims (2)
1. Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere
Stoßfängerträger für Fahrzeuge, bestehend aus einem offenen Profi 1-stab
(1) mit zumindest annähernd u-förmigem Querschnitt und jeweils
einem Bördel (5, 6) am oberen und unteren Flansch (3, 4) des Stabprofils, dadurch gekennzeichnet, daß die Bördel (5, 6) gegenüber
den Flanschen (3, 4) um bis zur halben Bördelbreite b nath innen und/oder außen versetzt sind.
10
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2. Biegefestes Rauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis zwischen Bördeldicke d und Flanschdicke D etwa 1,5 bis etwa
2,5 beträgt.
854/88 Wr/fr 01.03.1989 Zeichn.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8902553U DE8902553U1 (de) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8902553U DE8902553U1 (de) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8902553U1 true DE8902553U1 (de) | 1989-05-18 |
Family
ID=6836642
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE8902553U Expired DE8902553U1 (de) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | Biegefestes Bauteil aus faserverstärkten Kunststoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8902553U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451658A1 (de) * | 1990-04-10 | 1991-10-16 | BASF Aktiengesellschaft | Biegefestes Bauteil |
-
1989
- 1989-03-03 DE DE8902553U patent/DE8902553U1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0451658A1 (de) * | 1990-04-10 | 1991-10-16 | BASF Aktiengesellschaft | Biegefestes Bauteil |
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