WO2020021030A1

WO2020021030A1 - Fahrzeugsitzgestell mit einem aus einem faserverbundwerkstoff gefertigten rohrelement

Info

Publication number: WO2020021030A1
Application number: PCT/EP2019/070085
Authority: WO
Inventors: Andrea Bauersachs; Jochen Hofmann; Thomas Bittermann; Jascha VEIT; Sven Sinne
Original assignee: Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesllschaft , Coburg
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2020-01-30
Also published as: DE112019003745A5; WO2020021023A1; KR20210032410A; DE102018212442A1; CN112584999A

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Rohrelements umfasst: Bereitstellen (S1) eines ersten Fasergeflechts (M1) und eines zweiten Fasergeflechts (M2), die jeweils durch einen Flechtschlauch gebildet sind, und Erhitzen (S3) der Fasergeflechte (M1, M2) zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Fasergeflechten (M1, M2) unter Bildung eines Rohrkörpers (21) des Rohrelements (2), der zumindest eine erste Lage (210) mit dem ersten Fasergeflecht (M1) und eine zweite Lage (211) mit dem zweiten Fasergeflecht (M2) aufweist. Auf diese Weise wird ein Rohrelement zur Verfügung gestellt, die eine Leichtbauweise eines Fahrzeugsitzes bei günstiger, gezielter Kraftableitung in einem Belastungsfall ermöglicht.

Description

Fahrzeugsitzgestell mit einem aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten

Rohrelement

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrelements nach Anspruch 1 und einer Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells, sowie ein Rohrelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 und eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells.

Bei herkömmlichen Strukturen eines Fahrzeugsitzgestells, beispielsweise einer Struktur eines Rückenlehnenteils, erstreckt sich zwischen Rahmenteilen des Rückenlehnenteils ein Rohrelement in Form eines Querrohrs, das bisher üblicherweise aus Stahl gefertigt ist und dazu dient, an dem Rückenlehnenteil eine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit insbesondere auch mit Blick auf Festigkeitsanforderungen in einem Crashfall bereitzustellen. Ein solches Stahlrohr ist im allgemeinen schwer und trägt erheblich zum Gesamtgewicht des Fahrzeugsitzes bei.

An einer Struktur eines Sitzgestells treten bei Belastung Torsionsmomente, Biegebelastungen und auch Belastungen auf Zug und Druck auf. Strukturabschnitte müssen dazu ausgelegt sein, solche Belastungen aufzunehmen und abzuleiten. Dabei ist zu beachten, dass Belastungen am Sitzgestell lokal stark variieren, sodass an besonders belasteten Orten Maßnahmen für eine Aufnahme und Ableitung von Belastungskräften und -momenten vorgesehen werden müssen.

Aus der DE 10 2006 012 699 A1 ist eine dreidimensionale Struktur einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Bereich aus einem mit ungerichteten Langfasern verstärktem Kunststoff und einen Bereich aus einem mit mehrdimensional gerichteten Langfasern verstärktem Kunststoff aufweist.

Aus der DE 10 2010 051 180 A1 ist eine Schale einer Sitzrückenlehne aus geblasenem Kunststoff bekannt, die hohl und insgesamt flach ist und ein rohrförmiges Versteifungselement aufweist, das vorzugsweise aus Metall, gegebenenfalls aber auch aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist.

Aus der DE 20 2014 004 095 U1 ist ein Querträger für einen Fahrzeugsitz bekannt, der einen Rohrkörper umfasst und als Hohlkörper ausgebildet ist. Der Querträger umfasst ein Kunststoffmaterial.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rohrelement zur Verfügung zu stellen, das eine Leichtbauweise eines Fahrzeugsitzes bei günstiger, gezielter Kraftableitung in einem Belastungsfall ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach wird ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem Faserverbundwerkstoff (insbesondere Organoblech) gebildeten Rohrelements angegeben. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Fasergeflechts und eines zweiten Fasergeflechts, die optional jeweils durch einen Flechtschlauch gebildet sind. Ferner umfasst das Verfahren die Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Fasergeflechten (insbesondere durch Erhitzen der Fasergeflechte) unter Bildung eines Rohrkörpers des Rohrelements, der zumindest eine erste Lage mit dem ersten Fasergeflecht und eine zweite Lage mit dem zweiten Fasergeflecht aufweist.

Mit einem derartigen Rohrelement kann insbesondere ein Fahrzeugsitz hergestellt werden, der gleichzeitig besonders leicht ist und eine gezielte Kraftableitung ermöglicht. Optional ist das Rohrelement entlang einer Längsachse erstreckt. Das Rohrelement kann verschiedene, insbesondere über die Länge unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen und auch als Hohlprofil bezeichnet werden. Nach dem Bereitstellen der Fasergeflechte und vor dem Erhitzen können die Fasergeflechte aneinander fixiert werden. Hierzu können ein oder mehrere Schweißpunkte, z.B. Infrarot-Schweißpunkte und/oder Ultraschall-Schweißpunkte, gesetzt werden, durch die zwei oder mehr (zuvor separate) Fasergeflechte (und optional weitere Fasergebilde) aneinander befestigt werden.

Das hergestellte Rohrelement umfasst z.B. in einer thermoplastischen Kunststoffmatrix eingebettete Endlosfasern.

Eines der Fasergeflechte kann zumindest abschnittsweise innerhalb des anderen der Fasergeflechte angeordnet werden. Bei dem hergestellten Rohrelement ist dann z.B. die erste Lage mit dem ersten Fasergeflecht radial innerhalb der zweiten Lage mit dem zweiten Fasergeflecht angeordnet. Optional werden mehr als zwei Fasergeflechte in mehreren Lagen ineinander angeordnet. Hierdurch ist es in besonders einfacher Weise möglich, eine für einen bestimmten Anwendungsfall optimale Belastbarkeit des Rohrelements einzustellen.

Die Fasergeflechte können voneinander verschiedene Faserzusammensetzungen aufweisen oder alternativ die gleichen Faserzusammensetzungen aufweisen.

Optional umfassen die Fasergeflechte jeweils Polymerfasern, z.B. aus Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder Polyethylenterephthalat (PET). Die Polymerfasern können bei dem Erhitzen aufschmelzen und eine Matrix des Faserverbundwerkstoffs ganz oder teilweise ausbilden, was einen stark vereinfachten Herstellungsprozess und eine besonders gleichmäßige Verteilung des Matrixmaterials ermöglicht.

Die Fasergeflechte können untereinander einen unterschiedlichen Masse- und/oder Volumenanteil von Polymerfasern umfassen. Zum Beispiel umfasst ein eine Oberfläche des Rohrkörpers bildendes Fasergeflecht einen größeren Volumenanteil an Polymerfasern als ein benachbartes (z.B. beidseitig von Fasergeflechten umschlossenes) Fasergeflecht.

Zumindest eines der Fasergeflechte kann überwiegend oder vollständig aus Polymerfasern bestehen. Optional besteht zumindest eines der Fasergeflechte oder bestehen mehrere, insbesondere sämtliche der Fasergeflechte jeweils aus Hybridgarn oder umfasst/umfassen Hybridgarn. Das Hybridgarn umfasst Polymerfasern und Verstärkungsfasern, z.B. aus Glas, Kohlenstofffasern (CF), Basalt oder Aramid.

Bei dem Erhitzen zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung können die Fasergeflechte in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess in einem Konsolidierungswerkzeug konsolidiert werden. Dabei ist es möglich, dass die Polymerfasern ein Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffs bilden.

Optional wird während oder nach dem gemeinsamen Konsolidierungsprozess ein weiteres Bauteil thermoplastisch angeschweißt und/oder angespritzt. Das ermöglicht die Erfüllung weiterer Funktionen. Das Bauteil besteht z.B. aus einem Thermoplast oder umfasst einen Thermoplast.

Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Fasergebilde als insbesondere ebenes Geflecht, Gewebe, Gelege, Gestricke, Gesticke oder andere (insbesondere ebene) textile Aufmachung bereitgestellt werden und im gemeinsamen Konsolidierungsprozess stoffschlüssig mit den Fasergeflechten verbunden werden. Das ermöglicht die Erfüllung weiterer Funktionen bei einer besonders einfachen Herstellung. Dabei kann insbesondere Hybridgarn mit artgleichem oder gleichem Polymer verwendet werden wie für das oder die Fasergeflechte.

Vor dem Erhitzen zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung kann ein Schnitt in zumindest eines der Fasergeflechte eingebracht werden. Das ermöglicht eine gezielte Schwächung und alternativ oder zusätzlich beispielsweise eine Anbindung an andere Bauteile.

Vor dem Erhitzen zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung kann eine Lasche aus zumindest einem der Fasergeflechte ausgeschnitten werden.

Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells angegeben, bei dem ein Rohrelement nach einer beliebigen Ausgestaltung des hierin beschriebenen Verfahrens zur Herstellung des Rohrelements hergestellt und an einem Strukturabschnitt einer Sitzteilbaugruppe zur Bereitstellung einer Sitzfläche für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe angeordnet wird. Die genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Rohrelement, insbesondere für eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells, das entlang einer Längsachse erstreckt ist und das aus einem Faserverbundwerkstoff (insbesondere aus Organoblech) gebildet, insbesondere gefertigt ist und einen Rohrkörper aufweist, der zumindest eine erste Lage mit einem ersten Fasergeflecht und eine zweite Lage mit einem zweiten Fasergeflecht aufweist Optional sind dabei die Fasergeflechte jeweils durch einen zumindest abschnittsweise umfänglich um die Längsachse erstreckten Flechtschlauch gebildet.

Das Rohrelement ist z.B. durch das hierin beschriebene Verfahren herstellbar.

Beispielsweise sind die Fasergeflechte der unterschiedlichen Lagen des Rohrkörpers jeweils aus einem Flechtschlauch gebildet, der sich umfänglich um die Längsachse herum erstreckt. Die Fasergeflechte können somit jeweils eine (umfänglich geschlossene) Schlauchstruktur ausbilden, wobei das erste Fasergeflecht der ersten Lage z.B. innen am Rohrkörper angeordnet und vom Fasergeflecht der zweiten Lage überdeckt ist. Radial außerhalb des Fasergeflechts der zweiten Lage kann wiederum ein Fasergeflecht einer dritten Lage angeordnet sein, die wiederum von einem Fasergeflecht einer vierten Lage umgeben sein kann. Die Fasergeflechte in Form der Fechtschläuche können für eine spezifische Belastung (Torsion, Biegung oder Zug-/Druckbelastung) ausgelegt sein, wobei durch Überlagerung der unterschiedlichen Fasergeflechte Belastungen aus unterschiedlichen Belastungsrichtungen aufgenommen und abgefangen werden können. Über die Fasergeflechte kann hierbei lokal eine erhöhte Steifigkeit und andernorts am Rohrelement eine reduzierte Steifigkeit eingestellt werden, sodass beispielsweise auch eine gezielte Nachgiebigkeit am Rohrelement vorgegeben werden kann.

Optional steht der Rohrkörper formschlüssig mit einer anderen Komponente des Rohrelements im Eingriff, z.B. zur Einleitung eines Drehmoments oder zur Abdichtung.

Das Rohrelement ist mit seinem Rohrkörper demgemäß mehrlagig ausgebildet. Eine erste Lage weist ein erstes Fasergeflecht auf, und eine zweite Lage weist ein zweites Geflecht auf. Die Fasergeflechte sind beispielsweise jeweils durch sich kreuzende Fasern gebildet und überlagern sich zur Ausbildung des Rohrkörpers.

Das Rohrelement ist beispielsweise umfänglich geschlossen und fasst ein Lumen ein. Das Rohrelement ist somit innen hohl. Der Rohrkörper, der das Lumen umfänglich einfasst, ist hierbei durch die aus Fasergeflechten gebildeten Lagen gefertigt. Die Fasergeflechte der einzelnen Lagen können hierbei gleich oder auch unterschiedlich ausgebildet sein.

In einer Ausgestaltung weist das Rohrelement (insgesamt oder abschnittsweise) eine im Wesentlichen zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt auf. Das Rohrelement erstreckt sich somit längs entlang einer Längsachse und ist hierbei (kreis-)zylindrisch geformt.

Alternativ (oder bei einer abschnittsweisen Formgebung auch zusätzlich) ist aber auch denkbar und möglich, dass das Rohrelement (insgesamt oder abschnittsweise) eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist und insbesondere keinen kreisrunden Querschnitt ausbildet. Die Form des Rohrelements kann hierbei sowohl in Umfangsrichtung von einer Kreisform als auch entlang der Längsachse von einer zylindrischen Form abweichen. Durch Formgebung in einem geeigneten Formgebungswerkzeug kann das Rohrelement grundsätzlich mit einer beliebigen Form zur gezielten Aufnahme und Ableitung von Kräften und Momenten ausgebildet werden. Optional weist das Rohrelement einen Querschnitt auf, der sternförmig ausgebildet ist und/oder eine Verzahnung ausbildet. Ferner ist hervorzuheben, dass die Querschnittsform in Längsrichtung variieren kann. Beispielsweise weist das Rohrelement an einer Stelle einen kreisrunden Querschnitt auf, an einer anderen einen nicht kreisrunden Querschnitt, z.B. einen eckigen Querschnitt. Beispielsweise weist das Rohrelement an einer Stelle einen kreisrunden Querschnitt auf, an einer weiteren Stelle einen viereckigen Querschnitt und/oder an einer weiteren Stelle einen sechseckigen Querschnitt. Alternativ oder zusätzlich können Querschnittsdurchmesser des Rohrelements abschnittsweise verschieden sein.

Der Rohrkörper des Rohrelements ist durch mehrere Lagen gebildet. Die Lagen sind hierbei vorzugsweise radial übereinander angeordnet derart, dass die erste Lage die radial innerste Lage darstellt und die zweite Lage radial außerhalb der ersten Lage angeordnet ist. Die zweite Lage überdeckt somit die erste Lage an ihrer Außenseite zumindest abschnittsweise.

Zusätzlich kann der Rohrkörper eine dritte Lage aufweisen, die beispielsweise radial außerhalb der zweiten Lage angeordnet ist. Weitere Lagen können radial außerhalb der dritten Lage angeordnet sein. Der Rohrkörper wird somit durch drei (oder mehr) übereinander angeordnete Lagen gebildet, wobei die Anzahl der Lage vorzugsweise der am Rohrkörper (lokal oder insgesamt) bereitzustellen Festigkeit angepasst ist.

In einer Ausgestaltung kann der Rohrkörper zum Beispiel aus bis zu zehn Lagen mit je einem Fasergeflecht gebildet sein. Gegebenenfalls sind auch noch mehr Lagen denkbar.

Die Lagen weisen jeweils ein Fasergeflecht auf, wobei die Fasergeflechte der Lagen zur Ausbildung einer mehrlagigen Struktur übereinander angeordnet sind. Die Fasergeflechte sind hierbei zum Beispiel aus einem geflochtenen Hybridgarn ausgebildet oder in eine Matrix aus einem thermoplastischen/duroplastischen Kunststoffmaterial eingebettet, sodass sich eine mehrlagige Struktur eines aus einem Matrix-Faser-Verbund hergestellten Rohrelements ergibt. Sind die Fasergeflechte aus einem geflochtenen Hybridgarn ausgebildet, so können die Fasergeflechte beispielsweise durch Erhitzen unter teilweisem Aufschmelzen stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Bei Einbettung in eine Matrix werden die Fasergeflechte der einzelnen Lagen beispielsweise übereinander angeordnet und dann gemeinsam polymerisiert und somit in eine Polymermatrix eingebettet.

Die Fasergeflechte sind vorzugsweise jeweils durch sich kreuzende Fasern nach Art eines Fasergewebes oder Fasergeleges gebildet. Unterschiedlich ausgerichtete Fasern eines jeden Fasergeflechts erstrecken sich zum Beispiel schräg (zum Beispiel unter einem Winkel zwischen 20° und 90°) oder näherungsweise senkrecht zueinander. Die Fasergeflechte sind hierbei vorzugsweise schlauchförmig aufgerollt und stellen somit Flechtschläuche aus sich kreuzenden Fasern dar, die zur Ausbildung des Rohrkörpers mehrlagig übereinander angeordnet sind.

In einer Ausgestaltung sind die Fasern der Fasergeflechte durch Endlosfasern gebildet. Unter Endlosfasern werden üblicherweise Fasern mit einer großen Länge, zum Beispiel größer als 50 mm verstanden. Solche Endlosfasern tragen zu einer hohen Festigkeit des Rohrelements bei und können aus unterschiedlichen Faserwerkstoffen wie Glas, Aramid oder Kohlenstoff gefertigt sein.

Die unterschiedlichen Lagen des Rohrkörpers können sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der Ausbildung der Fasergeflechte.

So können die Fasergeflechte der unterschiedlichen Lagen, gemessen entlang der Längsachse, unterschiedlich lang ausgebildet sein. Die insbesondere schlauchförmig ausgebildeten Fasergeflechte überlagern sich somit (betrachtet axial entlang der Längsachse) lediglich abschnittsweise, sodass in einem Längenabschnitt der Rohrkörper beispielsweise nur einlagig, in einem anderen Abschnitt zweilagig und in einem wiederum anderen Abschnitt dreilagig ausgebildet sein kann. Weitere Lagen mit anderer axialer Länge oder auch mit einer Länge, die der axialen Länge einer anderen Lage entspricht, können vorhanden sein.

Unterschiedliche Variationen der Anordnung der Lagen zueinander sind denkbar und möglich. So kann die erste Lage mit ihrem ersten Fasergeflecht beispielsweise axial kurz ausgebildet sein und zum Beispiel axial mittig am Rohrelement angeordnet sein, um mittig am Rohrelement eine erhöhte Steifigkeit bereitzustellen. Die zweite und dritte Lage können in diesem Fall beispielsweise länger als die erste Lage ausgebildet sein und die erste Lage umfänglich einfassen und axial überragen.

In einer anderen Ausgestaltung ist auch denkbar möglich, dass die erste Lage axial lang ausgebildet ist, während die zweite und gegebenenfalls eine dritte Lage kürzer als die erste Lage ausgebildet sind. In diesem Fall kann die dritte Lage beispielsweise die axial kürzeste Länge aufweisen und zum Beispiel mittig am Rohrelement angeordnet sein, sodass wiederum mittig am Rohrelement eine erhöhte Steifigkeit bereitgestellt wird.

In wiederum anderer Ausgestaltung kann die axial kürzeste Lage (zum Beispiel die erste Lage oder die dritte Lage) auch an einem Ende des Rohrelements angeordnet sein, sodass an diesem Ende eine erhöhte Steifigkeit bereitgestellt wird.

Zusätzlich oder alternativ zu der Ausbildung der Fasergeflechte der Lagen mit unterschiedlichen axialen Längen kann auch vorgesehen sein, dass die Fasergeflechte sich in der Ausrichtung ihrer Fasern unterscheiden. So können benachbarte Fasergeflechte so zueinander angeordnet sein, dass sich ein schräger Winkel zwischen den Fasern der Fasergeflechte ergibt, wobei der Winkel so gewählt sein kann, dass eine große Belastbarkeit am Rohrelement in einer oder mehreren bevorzugten Belastungsrichtungen eingestellt wird. Bei der Fertigung des Rohrelements, insbesondere bei Formänderung zum Beispiel in einem Blasformwerkzeug, kann der Winkel der Fasergeflechte hierbei so vorgehalten werden, dass sich im Endzustand, also bei geformtem Rohrelement, ein gewünschter Winkel zwischen den Fasergeflechten einstellt. Die Fasergeflechte können sich zudem in ihrer Faserdichte, ihrem Fasermaterial und auch der Stärke (also im Durchmesser) der Fasern unterscheiden.

Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere Lagen zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht längserstreckte Versteifungsfasern aufweisen, die das jeweilige Fasergeflecht zusätzlich entlang der Längserstreckungsrichtung der Versteifungsfasern verstärken. Unterschiedliche Lagen können sich hierbei in der Anordnung der Versteifungsfasern unterscheiden. Beispielsweise können unterschiedliche Lagen Versteifungsfasern aufweisen, die unterschiedlich ausgerichtet oder mit unterschiedlicher Dichte zueinander angeordnet sind. Ebenso ist denkbar und möglich, dass sich die Versteifungsfasern unterschiedlicher Lagen in ihrem Material unterscheiden. Beispielsweise können die Versteifungsfasern aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff gefertigt sein.

Zusätzlich zu der mehrlagigen Ausbildung durch einander überlagernde Fasergeflechte können außen (oder gegebenenfalls auch innen) am Rohrkörper zusätzliche Strukturen zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers angebracht sein. So kann der Rohrkörper beispielsweise außen eine zusätzliche Bandstruktur mit längserstreckten Fasern aufweisen, die auf den Rohrkörper laminiert oder in den Rohrkörper einlaminiert ist. Mittels solcher Bandstrukturen kann das Rohrelement beispielsweise an seinen Enden oder entlang seiner Längserstreckungsrichtung verstärkt werden, um eine gezielte, richtungsabhängige Festigkeit zur Aufnahme von Kräften oder Momenten zu ermöglichen. Beispielsweise ist zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht vorgesehen, dass der Rohrkörper an einer nach außen gewandten, äußeren Mantelfläche zumindest eine Bandstruktur zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers aufweist.

Beispielsweise kann eine solche Bandstruktur umfänglich um die Längsachse herumgewickelt sein und sich somit außen um eine äußere Mantelfläche des Rohrkörpers herum erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann eine Bandstruktur längs an der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers erstreckt sein. Wiederum zusätzlich oder alternativ kann die Bandstruktur eine Spiralform aufweisen, die sich spiralförmig um die äußere Mantelfläche des Rohrkörpers herum erstreckt. Fasern der Bandstruktur sind jeweils entlang der Längserstreckungsrichtung der Bandstruktur gerichtet. Mittels einer solchen Bandstruktur kann das Rohrelement einer bestimmten Belastungsart gezielt angepasst werden, sodass Kräfte und Momente in günstiger Weise an dem Rohrelement aufgenommen werden können. Zusätzlich oder alternativ kann das Rohrelement weitere Versteifungsstrukturen aufweisen, zum Beispiel in Form eines umlaufenden Stegs, der aus kurzen Flechtschläuchen gebildet ist und zum Beispiel mittig am Rohrkörper geformt ist oder ein oder mehrere im Inneren des Rohrkörpers angeordnete Strebenelemente, die sich diametral (quer zur Längsachse) im Inneren des Rohrkörpers erstrecken und somit das Rohrelement im Inneren versteifen, insbesondere gegen eine Belastung quer zur Längsachse.

Ferner können zumindest eines der Fasergeflechte oder ein stoffschlüssig damit verbundenes Fasergebilde eine Schlaufe bilden. Insbesondere kann die Schlaufe (allgemein ein Faserverbundwerkstoffstück) seitlich vom Rohrkörper abstehen. Die Schlaufe kann z.B. einen Top-Tether-Bügel ausbilden. Alternativ können z.B. zwei solcher Schlaufen eine Isofix-Halterung ausbilden.

Ferner wird eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells bereitgestellt. Eine derartige Baugruppe umfasst einen Strukturabschnitt einer Sitzteilbaugruppe zur Bereitstellung einer Sitzfläche für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe. An dem Strukturabschnitt ist ein entlang einer Längsachse erstrecktes, aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigtes Rohrelement zur Versteifung des Strukturabschnitts angeordnet. Dabei ist das Rohrelement nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung ausgebildet und/oder weist einen Rohrkörper auf, der zumindest eine erste Lage mit einem ersten Fasergeflecht und eine zweite Lage mit einem zweiten Fasergeflecht aufweist.

In einer Ausgestaltung erstreckt sich das Rohrelement quer an dem Strukturabschnitt, der beispielsweise Bestandteil der Rückenlehnenteilbaugruppe ist. Das Rohrelement stellt somit z.B. ein Querrohr dar, das sich beispielsweise zwischen Rahmenteilen, zum Beispiel in Form von quer zur Längsachse erstreckten Längsholmen des Strukturabschnitts, erstreckt. Das Rohrelement verbindet somit unterschiedliche Rahmenteile miteinander und versteift die Rahmenteile gegeneinander. Das Rohrelement kann sich zwischen (z.B. im Wesentlichen quer zur Längsachse erstreckten) Rahmenteilen des Strukturabschnitts erstrecken. Das Rohrelement kann allgemein zwei Rahmenteile eines Rahmens eines Fahrzeugsitzes, z.B. eines Sitzrahmens oder eines Lehnenrahmens, miteinander verbinden. Ferner werden ein Fahrzeugsitz und ein Fahrzeugsitzgestell bereitgestellt, jeweils umfassend die Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den

Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Sitzgestells eines Fahrzeugsitzes nach dem Stand der

Technik;

Fig. 2 eine Ansicht eines Sitzgestells eines Fahrzeugsitzes mit einem einen

Strukturabschnitt einer Rückenlehnenteilbaugruppe verstärkenden Rohrelement;

Fig. 3 eine gesonderte Ansicht des Rohrelements;

Fig. 4A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 4B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 4A;

Fig. 5A eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 5B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 5A;

Fig. 6A eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 6B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 6A;

Fig. 7A eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist; Fig. 7B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 7A;

Fig. 8 eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Fig. 9A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das eine lokal durch eine Bandstruktur geformte Verstärkung aufweist;

Fig. 9B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 9A;

Fig. 10A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements mit einer anderen Bandstruktur;

Fig. 10B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 10A;

Fig. 1 1 A eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Rohrelements mit einer Bandstruktur;

Fig. 1 1 B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 1 1 A;

Fig. 12A eine Ansicht eines Rohrelements mit einer von einer zylindrischen Form abweichenden Form;

Fig. 12B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 12A;

Fig. 12C eine Schnittansicht entlang der Linie B-B gemäß Fig. 12A;

Fig. 13A eine Ansicht eines Hybridgarns mit rundem Querschnitt;

Fig. 13B eine Ansicht eines Hybridgarns mit rechteckigem Querschnitt;

Fig. 14A eine Ansicht eines Rohrelements mit einer Formschlusskontur;

Fig. 14B eine Querschnittsansicht der Fig. 14A;

Fig. 15A eine Ansicht eines Rohrkörpers mit Schlaufen; Fig. 15B eine Ansicht eines umwickelten Rohrkörpers mit Schlaufen

Fig. 16 eine Ansicht eines Rohrkörpers mit davon abstehenden ebenen

Anschlussflächen; und

Fig. 17 eine Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Rohrelements.

Ein in Fig. 1 beispielhaft dargestellter Fahrzeugsitz 1 umfasst eine Sitzteilbaugruppe 10 und eine über eine Beschlaganordnung 13 um eine Schwenkachse D schwenkbar zu der Sitzteilbaugruppe 10 angeordnete Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1. Die Sitzteilbaugruppe 10 bildet eine Sitzfläche 100 für einen Fahrzeuginsassen aus und ist zum Beispiel über eine Längsverstelleinrichtung 12 mit einem Fahrzeugboden verbunden. Die Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 kann durch Verschwenken um die Schwenkachse D in ihrer Neigungsstellung zu der Sitzteilbaugruppe 10 angepasst werden, um eine komfortable Sitzposition für einen Fahrzeuginsassen einzustellen oder den Fahrzeugsitz 1 zum Beispiel in eine flache Position zu bringen, zum Beispiel um zusätzlichen Stauraum im Fahrzeug bereitzustellen.

Der Fahrzeugsitz 1 kann beispielsweise Bestandteil einer Rücksitzanordnung eines Fahrzeugs (in zweiter oder dritter Sitzreihe in einem Fahrzeug) sein. Denkbar und möglich ist aber auch, dass ein solcher Fahrzeugsitz einen Vordersitz in einem Fahrzeug ausbildet.

Bei dem dargestellten Beispiel weist die Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 einen Strukturabschnitt 1 10 auf, an dem üblicherweise ein Polster zur Bereitstellung einer Rückenlehne angeordnet ist. An dem Strukturabschnitt 1 10 ist ein Rohrelement 2 in Form eines Querrohrs angeordnet, das Rahmenteile 1 1 1 , 1 12 in Form von im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse D erstreckten Längsholmen miteinander verbindet und den Strukturabschnitt 1 10 derart versteift, dass auf den Strukturabschnitt 1 10 der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 wirkende Belastungskräfte und -momente aufgenommen und in Richtung der Sitzteilbaugruppe 10 abgeleitet werden können.

Ein solches Rohrelement 2 in Form eines Querrohrs ist bisher üblicherweise als Stahlrohr ausgebildet worden, um eine hinreichende Steifigkeit am Fahrzeugsitz 1 und insbesondere an der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 bereitzustellen. Dies bringt jedoch mit sich, dass durch das Rohrelement 2 das Gewicht des Fahrzeugsitzes 1 nennenswert erhöht wird.

Bei einem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsitz 1 ist daher ein Rohrelement 2 vorgesehen, das aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt ist (insbesondere aus Organoblech) und in einer gesonderten Abbildung in Fig. 3 dargestellt ist. Das Rohrelement 2 erstreckt sich längs entlang einer Längsachse L und weist einen Rohrkörper 21 auf, der ein inneres Lumen 20 einfasst und somit hohl ausgebildet ist. Weil der Rohrkörper 21 aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist, kann das Rohrelement 2 leichtgewichtig ausgebildet werden, sodass das Gewicht des Fahrzeugsitzes 1 insgesamt verringert werden kann.

Das Rohrelement 2 ist mit seinem Rohrkörper 21 mehrlagig ausgebildet. Wie nachfolgend anhand unterschiedlicher Ausführungsbeispiele erläutert werden soll, wird der Rohrkörper 21 durch unterschiedliche Lagen gebildet, die unterschiedliche, einander überlagernde Fasergeflechte aufweisen. Durch Formgebung, Anordnung und Ausrichtung der Fasergeflechte der Lagen zueinander kann an dem Rohrelement 2 gezielt eine - gegebenenfalls lokal und richtungsabhängig variierende - Steifigkeit zur gezielten Aufnahme von Kräften und Momenten eingestellt werden.

Bei einem in Fig. 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rohrkörper 21 des Rohrelements 2 drei Lagen 210, 21 1 , 212 mit unterschiedlichen Fasergefechten M1 , M2, M3 auf. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 sind jeweils durch sich kreuzende Fasern F gebildet und überlagern sich derart, dass ein erstes, innerstes Fasergeflecht M1 einer ersten Lage 210 radial innerhalb eines zweiten Fasergeflechts M2 einer zweiten Lage 21 1 und das zweite Fasergeflecht M2 der zweiten Lage 21 1 wiederum radial innerhalb eines dritten Fasergeflechts M3 einer dritten Lage 212 angeordnet ist. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 unterscheiden sich bei dem dargestellten

Ausführungsbeispiel in ihrer axiale Länge derart, dass die äußerste, dritte Lage 212 axial kürzer als die zweite Lage 21 1 und diese wiederum axial kürzer als die erste Lage 210 ausgebildet ist. Die dritte Lage 212 ist mit ihrem dritten Fasergeflecht M3 hierbei mittig an dem Rohrelement 2 angeordnet, und die zweite Lage 1 1 1 ist wiederum zentriert zur dritten Lage 212, sodass das Rohrelement 2 mittig verstärkt ist.

Bei einem in Fig. 5A und 5B dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Verstärkung demgegenüber an einem Ende 22 des Rohrelements 2 bereitgestellt. Die axial kürzeste, dritte Lage 212 ist mit ihrem dritten Fasergeflecht M3 hierzu an dem Ende 22 angeordnet. Auch die zweite Lage 21 1 erstreckt sich bis zu dem Ende 22, dabei jedoch in Richtung des anderen Endes 23 über die dritte Lage 212 hinaus, ist dabei aber axial kürzer ausgebildet als die erste Lage 210, die sich bis hin zu dem Ende 23 erstreckt. Im Bereich des Endes 22 ist das Rohrelement 2 somit durch Überlagerung der Fasergeflechte M1 , M2, M3 der unterschiedlichen Lagen 210, 21 1 , 212 gezielt verstärkt. Zudem kann auf diese Weise eine gezielte Nachgiebigkeit im Bereich des Endes 23 für ein Energiemanagement in einem Crashfall (im Sinne eines Deformationselements) bereitgestellt werden.

Bei einem wiederum anderen, in Fig. 6A, 6B dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rohrelement 2 wiederum mittig verstärkt, wobei in diesem Fall die innerste Lage 210 axial am kürzesten ausgebildet und mittig angeordnet ist. Die zweite Lage 21 1 ist axial länger als die erste Lage 210, dabei aber kürzer als die dritte Lage 212. Durch Überlagerung der Lagen 210, 21 1 , 212 mittig an dem Rohrelement 2 wird somit eine Verstärkung gezielt in der Mitte des Rohrelements 2 bereitgestellt. Zudem kann auf diese Weise eine gezielte Nachgiebigkeit beidseitig an den Enden für ein Energiemanagement in einem Crashfall (im Sinne eines Deformationselements) bereitgestellt werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7A, 7B gleicht in der Anordnung der Lagen 210, 21 1 , 212 zueinander dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 , wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die innere Lage 210 durch zwei Flechtschläuche gebildet ist, die mittig mit einem axialen Abstand 213 zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine Nachgiebigkeit mittig am Rohrkörper 21 geschaffen werden.

Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 gleicht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A, 4B, wobei in diesem Fall in das Fasergeflecht M2 der zweiten Lage 21 1 zusätzliche Versteifungsfasern 214 in Form von entlang einer Versteifungsrichtung V längserstreckten Endlosfasern eingebettet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Lage 21 1 somit durch zusätzliche Einbettung von Versteifungsfasern 214 versteift, sodass entlang der Erstreckungsrichtung V der Versteifungsfasern 214 eine zusätzliche, richtungsabhängige Steifigkeit an dem Rohrelement 2 bereitgestellt wird.

Bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen sind die Fasergeflechte M1 , M2, M3 zur Ausbildung der mehrlagigen Struktur aus Flechtschläuchen gebildet, die sich abschnittsweise oder entlang der gesamten Länge des Rohrelements 2 überlagern. Die Ausrichtung der Fasern F der unterschiedlichen Fasergeflechte M1 , M2, M3 kann sich hierbei unterscheiden, sodass die Fasern F unterschiedlicher Fasergeflechte M1 , M2, M3 zum Beispiel unter einem schrägen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann eine vorbestimmte Richtungsabhängigkeit zur Aufnahme von Kräften und Momenten an dem Rohrelement 2 eingestellt werden.

Ebenso können sich die Fasergeflechte M1 , M2, M3 in der Dichte und/oder Stärke ihrer Fasern F unterscheiden. Zusätzlich oder alternativ können die Fasern F der Fasergeflechte M1 , M2, M3 auch aus unterschiedliche Materialien, zum Beispiel Glas, Aramid oder Kohlenstoff, gefertigt sein.

Die Fasern F der Fasergeflechte M1 , M2, M3 können beispielsweise durch Endlosfasern, also besonders lange Fasern mit einer Länge vorzugsweise von (deutlich) größer als 50 mm, ausgebildet sein.

Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 sind beispielsweise aus Hybridgarn, also einem Gemisch aus Glas- und Polymerfasern, hergestellt. Zur integralen, stoffschlüssigen Verbindung zur Herstellung des Rohrkörpers 21 können die übereinander gelegten Fasergeflechte M1 , M2, M3 in Form der Flechtschläuche in diesem Fall erhitzt und dadurch teilweise aufgeschmolzen werden, sodass sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Flechtschläuchen ergibt.

Alternativ können die Fasergeflechte M1 , M2, M3 beispielsweise aus Glas-, Kohlenstoff oder Aramidfasern geflochten sein. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 werden zur Herstellung des Rohrkörpers 21 übereinander gelegt und dann gemeinsam (in situ) polymerisiert, sodass sich ein integrales, einstückiges Strukturbauteil ergibt.

Bei einem in Fig. 9A, 9B dargestellten Ausführungsbeispiel sind außen an einer äußeren Mantelfläche 216 (entsprechend der Außenseite der dritten Lage 212) zusätzliche Formen in Form von Bandstrukturen 215 angeordnet, die mit einer Faserstruktur B die Enden 22, 23 des Rohrelements 2 umfänglich entlang einer Umfangsrichtung U umgeben und somit an den Enden 22, 23 eine zusätzliche Verstärkung bereitstellen. Die Fasern der Faserstruktur B der Bandstrukturen 215 erstrecken sich hierbei entlang der Umfangsrichtung U, sodass eine besondere Verstärkung entlang der Umfangsrichtung U (zum Beispiel gegen ein Aufweiten) an den Enden 22, 23 bewirkt wird.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Lagen 210, 21 1 , 212 überlagert, wobei außerhalb der äußersten Lage 212 zusätzliche Bandstrukturen 215 geformt sind, die beispielsweise auf die äußere Mantelfläche 216 auflaminiert oder in die Faser-Matrix- Struktur der Lagen 210, 21 1 , 212 einlaminiert sind. Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10A, 10B sind außenseitig des mehrlagigen Rohrkörpers 21 Bandstrukturen 215 in Form von Tape-Lagen geformt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bandstrukturen 215 parallel zur Längsachse L längserstreckt und wiederum durch längserstreckte Faserstrukturen B gebildet. In diesem Fall wird somit eine besondere Verstärkung entlang der Längsachse L an dem Rohrelement 2 bereitgestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 1 A, 1 1 B erstreckt sich demgegenüber eine Bandstrukturen 215 spiralförmig um die äußere Mantelfläche 216 des Rohrkörpers 21 herum. Wiederum ist die Bandstruktur 215 durch eine Faserstruktur B mit der Spiralform nachfolgenden, längserstreckten Fasern gebildet.

Bei den in Fig. 4A, 4B bis 1 1 A, 1 1 B dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Rohrkörper 21 des Rohrelements 2 eine im Wesentlichen zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt auf. Demgegenüber weicht die äußere Form des Rohrelements 2 bei dem in Fig. 12A, 12B, 12C dargestellten Ausführungsbeispiel von einer zylindrischen Formgebung ab und variiert entlang der Längsachse L genauso wie in Umfangsrichtung um die Längsachse L. So kann die Formgebung des Rohrelements 2 gezielt auf die Anbringung an dem Strukturabschnitt 1 10 zum Beispiel der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 angepasst sein, wobei über abgeflachte Flächenabschnitte zum Beispiel Strukturen geschaffen werden können, an denen Anbauteile, zum Beispiel Adapterteile zur Verbindung mit Beschlägen 13, angebracht werden können. Über die Formgebung des Rohrelements 2 kann hierbei auch die (richtungsabhängige) Steifigkeit eingestellt werden, sodass Torsionsmomente und Biegebelastungen in gezielter Weise an dem Rohrelement 2 aufgenommen werden können.

Bei jedem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele kann zur Herstellung des Rohrkörpers 21 Hybridgarn 3 verwendet werden. Das Hybridgarn 3 umfasst thermoplastische Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31. Die Polymerfasern 30 bestehen z.B. aus PA, PP und/oder PET. Die Verstärkungsfasern 31 bestehen z.B. aus Glas, CF, Basalt und/oder Aramid.

Fig. 13A zeigt eine mögliche Anordnung von Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31 in einem Hybridgarn 3. Die Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31 sind (im Querschnitt) im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Die Verteilung kann z.B. chaotisch sein.

Fig. 13B zeigt eine alternative Anordnung von Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31 in einem Hybridgarn 3. Hierbei sind die Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31 geordnet. Es sind mehrere flächige Lagen von Polymerfasern 30 und Verstärkungsfasern 31 vorgesehen. Vorliegend umschließen mehrere Lagen von Polymerfasern 30 mehrere Lagen von Verstärkungsfasern 31.

Der Masseanteil der Polymerfasern 30 im Hybridgarn 3 beträgt zwischen 30% und 70%. Die Anzahl der Polymerfasern 30 im Hybridgarn kann ähnlich oder gleich groß sein wie die Anzahl an Verstärkungsfasern 31 . Alternativ oder zusätzlich kann für eine oder mehrere Lagen 210, 21 1 , 212 des Rohrkörpers 21 ein reines Polymergarn verwendet werden.

Die Polymerfasern 30 im Hybridgarn 3 bilden das Matrixmaterial zum Imprägnieren und Konsolidieren der Verstärkungsfasern 31 und Konsolidieren des Rohrkörpers 21.

Fig. 14A und 14B zeigen ein Ausführungsbeispiel des Rohrkörpers 21 , bei dem ein Ende des Rohrkörpers 21 bei einem Konsolidierungsprozess oder bei einem anschließenden Umformprozess mit einer Formschlusskontur 217 versehen wurde. Die Formschlusskontur 217 ist vorliegend sternförmig ausgebildet. Ein beispielhafter und mit einer passenden Formschlusskontur 240 versehener Verschluss 24 ist auf das Ende 24 aufgesetzt, z.B. formschlüssig aufgesteckt. Der Verschluss 24 kann den Rohrkörper 21 (an dem einen Ende) abdichten, z.B. luftdicht. Entsprechende Verschlüsse 24 und Formschlusskonturen 217 können an beiden Enden des Rohrkörpers 21 vorgesehen sein. Der Verschluss 24 ist z.B. angespritzt oder aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere Organoblech, gefertigt und optional ankonsolidiert (insbesondere in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess). Durch die Formschlusskontur 217 ist eine besonders sichere Verbindung möglich.

Der Rohrkörper 21 umfasst zumindest einen durch einen Flechtschlauch gebildetes Fasergeflecht M1 , insbesondere hergestellt mit dem Hybridgarns 3, oder alternativ zumindest eine erste Lage mit einem ersten Fasergeflecht M1 und eine zweite Lage mit einem zweiten Fasergeflecht aufweist, wobei die Fasergeflechte insbesondere jeweils durch einen zumindest abschnittsweise umfänglich um die Längsachse erstreckten Flechtschlauch gebildet sein können. Fig. 15A zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mit dem Rohrkörper 21 (mehrere, konkret zwei) zusätzliche Fasergebilde 25 (alternativ nur ein Fasergebilde 25) stoffschlüssig verbunden sind. Die Fasergebilde 25 sind vorliegend in Form von Schlaufen 250 angeordnet. Die Schlaufen 250 dienen z.B. zur Fixierung eines Kindersitzes, z.B. für ein Isofix-System. Alternativ können eine oder mehrere derartiger Schlaufen 250 zur Gurtführung eines Sicherheitsgurtes und/oder zur Gurtkrafteinleitung verwendet werden.

Die Fasergebilde 25 können (oder das Fasergebilde 25 kann) z.B. durch ein Fasergeflecht, insbesondere durch Flechtschläuche gebildet werden. Alternativ werden die Fasergebilde z.B. aus gestrickten Fasern hergestellt. Optional werden die Fasergebilde 25 in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess mit den den Rohrkörper 21 bildenden Flechtschläuchen formschlüssig verbunden. Die Fasergebilde 25 sind infolge der Konsolidierung zu Faserverbundwerkstoffstücken konsolidiert. Vorliegend weisen die Fasergebilde 25 jeweils die Form eines Seils auf, wobei auch andere Formen denkbar sind.

Die Fasergebilde 25 sind beispielhaft an den beiden Enden des Rohrkörpers 21 angeordnet.

Fig. 15B zeigt eine Weiterbildung, wonach das oder die Fasergebilde 25 den Rohrkörper 21 einfach oder mehrfach umgeben. Insbesondere können die Fasergebilde 25 einfach oder mehrfach um den Rohrkörper 21 gewickelt sein. Hierdurch ist eine besonders große Belastbarkeit möglich.

Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mit dem Rohrkörper 21 zusätzliche Fasergebilde 26 stoffschlüssig verbunden sind, die jeweils beispielhaft ein Flächenelement ausbilden. Die Fasergebilde 26 sind infolge der Konsolidierung zu Faserverbundwerkstoffstücken konsolidiert und können abschnittsweise, vollständig oder mehrfach um den Rohrkörper 21 gewickelt sein. Die Fasergebilde 26 können in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess mit den den Rohrkörper 21 bildenden Flechtschläuchen formschlüssig und stoffschlüssig verbunden sein oder nachträglich aufkonsolidiert sein. Mit den Fasergebilden 26 können Zusatzteile verbunden werden. Die Fasergebilde 26 können jeweils eine Anschlussfläche für thermoplastische oder andersartige Bauteile bereitstellen, die nachträglich in einem Thermoplast- Schweißprozess angebracht werden können. Hierdurch kann z.B. eine Variantenbildung für unterschiedliche Sitzausstattungen erzielt werden. Ferner kann so ein weiteres Hohlprofil angebunden werden, das optional durch den nachträglichen Prozess gebildet wird (z.B. wird ein U-Profil durch die Anschlussfläche geschlossen).

Ferner ist es möglich, ein Federelement, z.B. als Mäanderfeder und/oder Federmatte (siehe z.B. Fig. 2) aus Faserverbundwerkstoff auszubilden und mit dem Rohrkörper 21 (bei dem es sich z.B. auch um einen Querträger der Sitzteilbaugruppe 10 des Fahrzeugsitzes 1 gemäß Fig. 2 handeln kann) zu verbinden, insbesondere in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess. Das Federelement kann z.B. aus Hybridgarntape gebildet werden. Das Federelement kann auch als Beckenstütze oder Lordosenstütze dienen und entsprechend angeordnet sein.

Allgemein können eben abstehende Laschen können insbesondere in einem äußeren Bereich der Flechtschläuche, vorgesehen, z.B. ausgeschnitten werden.

Fig. 17 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Hohlprofils oder Rohrelements.

Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Fasergeflechts M1 und eines davon separaten (davon getrennten) zweiten Fasergeflechts M2, die jeweils durch einen Flechtschlauch gebildet sind. Beide Fasergeflechte M1 , M2 werden in Form eines Hybridschlauchs mit Hybridgarn bereitgestellt.

Daraufhin werden die Flechtschläuche übereinander geschichtet, z.B. ineinandergeschoben. Der eine Flechtschlauch wird (koaxial) innerhalb des anderen Flechtschlauchs angeordnet. Dabei bildet sich ein Flechtschlauchpaket. Optional werden ein oder mehrere zusätzliche Fasergebilde angesetzt und so dem Paket hinzugefügt.

Die einzelnen Lagen der Flechtschläuche können zur Lagesicherung z.B. durch lokales Verschweißen aneinander fixiert werden. Hierzu können ein oder mehrere Infrarot- Schweißpunkte (IR-Punkte) und/oder Ultraschall-Schwei ßpunkte (US-Punkte) gesetzt werden.

Ferner wird ein Schlauch 42 oder ein anderes Aufweitungsmittel in die Flechtschläuche eingesetzt, z.B. in den innersten. Die Flechtschläuche werden mit dem Schlauch 42 in ein Konsolidierungswerkzeug 4 eingesetzt. Vorliegend umfasst das Konsolidierungswerkzeug 4 zwei Werkzeughälften 40, 41 , die geöffnet und geschlossen werden können, um die Flechtschläuche mit dem Schlauch 42 einzulegen. Daraufhin wir der Schlauch 42 aufgepumpt und eine Heizung 43 an einer oder beiden Werkzeughälften 40, 41 wird aktiviert. Dadurch wird das Paket geweitet, bis es an einer formgebenden Kontur des Konsolidierungswerkzeugs 4 (z.B. eines Variothermwerkzeugs des Konsolidierungswerkzeugs) anliegt. Der Schlauch drückt dabei das Material nach außen.

Die Heizung 43 erhitzt die Fasergeflechte M1 , M2 des Pakets und optional ein oder mehrere zusätzliche Fasergebilde zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Fasergeflechten M1 , M2 unter Bildung des Rohrkörpers 21 des Rohrelements 2. Durch den mittels des Schlauchs 42 (des Aufweitungsmittels) ausgeübten Druck werden die Fasergeflechte M1 , M2 zusammengepresst. Der fertiggestellte Rohrkörper 21 weist zumindest eine erste Lage 210 mit dem ersten Fasergeflecht M1 und eine zweite Lage 21 1 mit dem zweiten Fasergeflecht M2 auf (siehe z.B. Fig. 4A bis 9B). Alle Flechtschläuche werden dabei in demselben einen Konsolidierungsprozess konsolidiert, was eine besonders effiziente Herstellung ermöglicht.

Alternativ zu einem der Flechtschläuche kann auch ein zusätzliches Fasergebilde 25, 26 und/oder eine Bandstruktur 215 an oder in einem Flechtschlauch angeordnet und in dem Konsolidierungswerkzeug 4 damit stoffschlüssig verbunden werden. Im gleichen Konsolidierungsprozess können auch andere Bänder und/oder Einleger angebunden werden.

Optional wird Hybridgarn 3 verwendet, welches das gesamte Matrixmaterial bereitstellt. Dabei werden im Konsolidierungswerkzeug 4 die Polymerfasern 30 aufgeschmolzen, sodass sie die Verstärkungsfasern 31 imprägnieren. Auch wenn die Polymerfasern 30 also während der Herstellung aufgeschmolzen werden, verbleiben zumindest die Verstärkungsfasern 31 erhalten, sodass die entsprechende Lage des Fasergeflechts vor und nach der Konsolidierung erkennbar ist (außer bei reinen Polymerfasergeflechten, die je nach Einstellung des Konsolidierungsprozesses eine durchgehende Matrixschicht bilden können).

Um zusätzliches Matrixmaterial bereitzustellen, können optional z.B. eine oder mehrere Hüllen, Folien, Schläuche und/oder Fasergebilde aus Polymer am Flechtschlauchpaket angeordnet werden, z.B. innerhalb, außerhalb und/oder zwischen den Flechtschläuchen. Im gemeinsamen Konsolidierungsprozess wird daraus zumindest teilweise die Matrix des Verbundwerkstoffs, insbesondere Organoblechs, gebildet.

Dadurch, dass das spätere Matrixmaterial bereits im Flechtschlauchpaket vorliegt, können besonders kurze Zykluszeiten erzielt werden, was eine Großserienherstellung ermöglichen oder vereinfachen kann.

Der in Fig. 17 beispielhaft gezeigte, fertiggestellte Rohrkörper 21 besteht aus Organoblech. Nach dem Verfahren gemäß Fig. 17 können beliebige Hohlprofile hergestellt werden. Wie bereits erwähnt können die Fasergeflechte M1 , M2 gleichartig sein. Zum Beispiel wird ein langes Fasergeflecht in mehrere Stücke zerschnitten, um die mehreren separaten Fasergeflechte M1 , M2 bereitzustellen. Alternativ können die Fasergeflechte M1 , M2 verschieden sein, z.B. in ihrer Flechtart (hinsichtlich Flechtwinkel, zusätzlichen Steherfäden und/oder eingearbeiteten Bänder), in ihrer Faserzusammensetzung (z.B. weisen sie verschiedene Verstärkungsfasern und/oder Polymerfasern auf, z.B. verschiedene Gemische aus verschiedenen Verstärkungsfasern, z.B. ausgewählt aus Glas, CF, Basalt und Aramid) und/oder in ihrem Volumenanteil von Polymerfasern.

Das fertiggestellte Rohrelement 2 mit dem Rohrkörper 21 wird z.B. in einem Fahrzeugsitz 1 eingebaut und/oder bildet einen Teil einer Baugruppe des Fahrzeugsitzgestells.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.

Ein Rohrelement der beschriebenen Art kann insbesondere nicht nur an einer Rückenlehnenteilbaugruppe, sondern beispielsweise auch an der Sitzteilbaugruppe eines Fahrzeugsitzes zum Einsatz kommen. Grundsätzlich können über Rohrelemente der beschriebenen Art Strukturabschnitte versteift werden, wobei das Rohrelement quer (entlang einer Fahrzeugquerrichtung) oder auch senkrecht (insbesondere quer zu einer Schwenkachse der Rückenlehnenteilbaugruppe) erstreckt sein kann. Bezugszeichenliste

1 Sitzgestell eines Fahrzeugsitzes

10 Sitzteilbaugruppe

100 Sitzfläche

1 1 Rückenlehnenteilbaugruppe

1 10 Strukturabschnitt

1 11 , 112 Rahmenteil (Längsholm) 12 Längsverstelleinrichtung 13 Beschlaganordnung

2 Rohrelement

20 Inneres Lumen

21 Rohrkörper

210, 21 1 , 212 Lage

213 Strebenelement

214 Versteifungsfasern

215 Bandstruktur

216 Äußere Mantelfläche

217 Form schlusskontur

218 Aufweitung

22, 23 Ende

24 Verschluss

240 Form schlusskontur

25 Fasergebilde

250 Schlaufe

26 Fasergebilde

3 Hybridgarn

30 Polymerfaser

31 Verstärkungsfaser

4 Konsolidierungswerkzeug

40, 41 Werkzeughälften

42 Schlauch

43 Heizung

B Faserstruktur

D Schwenkachse

F Fasern

L Längsachse M1 , M2, M3 Fasergeflecht (Flechtschlauch)

U Umfangsrichtung

V Versteifungsrichtung

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Herstellung eines aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Rohrelements (2), umfassend:

Bereitstellen eines ersten Fasergeflechts (M1 ) und eines zweiten Fasergeflechts (M2), die jeweils durch einen Flechtschlauch gebildet sind, und Erhitzen der Fasergeflechte (M1 , M2) zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Fasergeflechten (M1 , M2) unter Bildung eines Rohrkörpers (21 ) des Rohrelements (2), der zumindest eine erste Lage (210) mit dem ersten Fasergeflecht (M1 ) und eine zweite Lage (21 1 ) mit dem zweiten Fasergeflecht (M2) aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eines der Fasergeflechte (M1 , M2) innerhalb des anderen der Fasergeflechte (M1 , M2) angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2) voneinander verschiedene Faserzusammensetzungen aufweisen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2) jeweils Polymerfasern (30) umfassen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2) einen unterschiedlichen Volumenanteil von Polymerfasern (30) umfassen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Fasergeflechte (M1 , M2) überwiegend oder vollständig aus Polymerfasern (30) besteht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2) jeweils aus Hybridgarn (3) bestehen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erhitzen zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung die Fasergeflechte (M1 , M2) in einem gemeinsamen Konsolidierungsprozess in einem

Konsolidierungswerkzeug (4) konsolidiert werden, wobei die Polymerfasern (30) ein Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffs bilden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem gemeinsamen Konsolidierungsprozess ein weiteres Bauteil thermoplastisch angeschweißt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fasergebilde (26) als ebenes Gewebe, Gelege, Gestricke oder Gesticke bereitgestellt wird und im gemeinsamen Konsolidierungsprozess stoffschlüssig mit den Fasergeflechten (M1 , M2) verbunden wird.

1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erhitzen zum Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung ein Schnitt in zumindest eines der Fasergeflechte (M1 , M2) eingebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Erhitzen zum Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung eine Lasche aus zumindest einem der Fasergeflechte (M1 , M2) ausgeschnitten wird.

13. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt und an einem Strukturabschnitt (1 10) einer Sitzteilbaugruppe (10) zur Bereitstellung einer Sitzfläche (100) für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe (10) verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe (1 1 ) angeordnet wird.

14. Rohrelement (2), das entlang einer Längsachse (L) erstreckt und aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet ist, gekennzeichnet durch einen Rohrkörper (21 ), der zumindest eine erste Lage (210) mit einem ersten Fasergeflecht (M1 ) und eine zweite Lage (21 1 ) mit einem zweiten Fasergeflecht (M2) aufweist, wobei die Fasergeflechte (M1 , M2) jeweils durch einen [zumindest abschnittsweise] umfänglich um die Längsachse (L) erstreckten Flechtschlauch gebildet sind.

15. Rohrelement (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (21 ) formschlüssig mit einer anderen Komponente (24, 27) in Eingriff steht.

16. Rohrelement (2)nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2), betrachtet im Querschnitt quer zur Längsachse (L), umfänglich geschlossen ist und ein Lumen (20) einfasst.

17. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) eine im Wesentlichen zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt aufweist.

18. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist.

19. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 16 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) einen Querschnitt aufweist, der sternförmig ausgebildet ist und/oder eine Verzahnung ausbildet.

20. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (210) mit dem ersten Fasergeflecht (M1 ) radial innerhalb der zweiten Lage (21 1 ) mit dem zweiten Fasergeflecht (M2) angeordnet ist.

21. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (21 ) eine dritte Lage (212) mit einem dritten Fasergeflecht (M3) aufweist.

22. Rohrelement (2) nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lage (212) radial außerhalb der zweiten Lage (21 1 ) angeordnet ist.

23. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) in einem thermoplastischen Kunststoffmaterial eingebettet sind.

24. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) jeweils durch sich kreuzende Fasern (F) gebildet sind.

25. Rohrelement (2) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (F) der Fasergeflechte (M1 , M2, M3) durch Endlosfasern gebildet sind.

26. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ), gemessen entlang der Längsachse (L), eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen.

27. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) sich in der Ausrichtung der die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) ausbildenden Fasern (F) unterscheiden.

28. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht (M1 , M2, M3) längs erstreckte Versteifungsfasern (214) aufweist.

29. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht (M1 , M2, M3) unterschiedliche Anordnungen von Versteifungsfasern (214) aufweisen, wobei sich die Anordnungen von Versteifungsfasern (214) in der Ausrichtung, in der Dichte und/oder in dem Material der Versteifungsfasern (214) unterscheiden.

30. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (21 ) an einer nach außen gewandten, äußeren Mantelfläche (216) zumindest eine Bandstruktur (215) zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers (21 ) aufweist.

31. Rohrelement (2) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bandstruktur (215) entlang einer Umfangsrichtung (U) umfänglich um die Längsachse (L) herum an der äußeren Mantelfläche (216), parallel zur Längsachse (L) an der äußeren Mantelfläche (216) oder spiralförmig um die äußere Mantelfläche (216) herum erstreckt ist.

32. Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Fasergeflechte (M1 , M2) oder ein stoffschlüssig damit verbundenes Fasergebilde (25) eine Schlaufe (250) bildet und/oder vom Rohrkörper (21 ) ein Faserverbundwerkstoffstück (26) seitlich absteht.

33. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ), mit

einem Strukturabschnitt (1 10) einer Sitzteilbaugruppe (10) zur Bereitstellung einer Sitzfläche (100) für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe (10) verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe (1 1 ) und einem an dem Strukturabschnitt (1 10) angeordneten, entlang einer Längsachse (L) erstreckten, aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten Rohrelement (2) zur Versteifung des Strukturabschnitts (1 10), dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) nach einem der Ansprüche 14 bis 32 ausgebildet ist.

34. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) zwischen im Wesentlichen quer zur Längsachse (L) erstreckten Rahmenteilen (1 1 1 , 1 12) des Strukturabschnitts (1 10) erstreckt ist.

35. Fahrzeugsitzgestell (1 ), gekennzeichnet durch die Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 33 oder 34.