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Die Erfindung betrifft ein Biegeträgerteil für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patenanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Biegeträgerteils der im Oberbegriff des Patentanspruchs 20 angegebenen Art.
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Die
DE 197 46 478 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers mit einem metallischen Mehrkammerprofil als Ausgangsprofil (Halbzeug), das zwei gegenüberliegende durchgehende Seitenwandungen und die Kammern vorgebende bogen- oder schleifenförmig ausgeführte und/oder materialverstärkte Verbindungsstege aufweist. Dabei wird die Technologie des Innenhochdruck-Umformens angewendet, indem in dem Innern der Kammern durch ein Profil-Aufblaswerkzeug oder ein Aufweitwerkzeug ein hoher Innendruck aufgebracht wird, der so hoch gewählt ist, dass eine Dehnung der Verbindungsstege erfolgt, die durch außerhalb des Profils variabel angebrachte Matrizen begrenzt wird. Ferner ist aus der
DE 197 46 478 C2 ein mittels dieses Verfahrens hergestellter Biegeträger bekannt.
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Aus
EP 1 268 164 B1 ist bereits ein derartiges Bauteil als bekannt zu entnehmen, welches zwei Zug- und/oder Druckgurte aus faserverstärktem Kunststoff umfasst, welche gemeinsam mit zwei weiteren, stirnseitigen Gurten einen Rahmen des Biegeträgerteils bilden. Zwischen den beiden Zug- und/oder Druckgurten ist dabei eine Verstärkungsstruktur angeordnet und mit diesen verbunden, welche eine Vielzahl von schräg bzw. fachwerkartig verlaufenden Verstärkungselementen in Form von Rippen umfasst. Durch diese Verstärkungsstruktur wird das Biegeträgerteil mit ausgesteift.
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Das Biegeträgerteil wird dabei hergestellt, indem ein Faserhalbzeug beispielsweise aus direktionierten Karbon-, Aramid- oder Glasfasern mit einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunstharz imprägniert wird, welches anschließend in einer Wickeleinrichtung um eine Mehrzahl von Wickelspulen aufgewickelt wird. Nach Beendigung des Wicklungsverfahrens wird das gewickelte Bauteil in einer rahmenartigen Schließform angeordnet, welche ihrerseits mit einem Deckel verschlossen wird. Über innerhalb der Schließform angeordnete Einfüllöffnungen wird sodann ein physikalisch oder chemisch schäumbarer technischer Schaum und/oder ein Metall- oder Keramikschaum in die Zwischenräume des Wickelteils eingebracht. Durch anschließendes Erhitzen des Wickelkerns wird erreicht, dass sich das Füllmaterial ausdehnt und das Bauteil verdichtet wird. Nach einem anschließenden Tempern ist das Bauteil dann einsatzbereit.
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Als nachteilig bei dem bekannten Bauteil bzw. dem hierzu eingesetzten Verfahren ist jedoch der Umstand anzusehen, dass der Wicklungsvorgang äußerst aufwendig ist, um das Wickelteil der einteilig miteinander ausgebildeten Zug- und/oder Druckgurte sowie der Verstärkungsstruktur herzustellen. Insbesondere durch die einteilige Herstellung des Wickelteils ergibt sich darüber hinaus die Problematik, dass die konkrete Formgebung und Dimensionierung des Bauteils nicht beliebig möglich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Biegeträgerteil für einen Kraftwagen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung so zu verbessern, dass das Biegeträgerteil bedeutend einfacher und mit einer bedeutend höheren Gestaltungsfreiheit hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Biegeträgerteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 20 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um ein Biegeträgerteil zu schaffen, welches bedeutend einfacher und mit höherer Gestaltungsfreiheit herstellbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verstärkungsstruktur und/oder der wenigsten eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet ist bzw. sind. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens eines der beiden Komplexe – die Verstärkungsstruktur bzw. den Zug- und/oder Druckgurt – als separat vorgefertigtes Halbzeug auszubilden, welches im Anschluss daran mit dem dann jeweiligen anderen Komplex auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise verbunden werden kann. Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß
EP 1 268 164 B1 ist es somit erfindungsgemäß vorgesehen, die Verstärkungsstruktur und die Zug- und/oder Druckgurte nicht in einem Schritt herzustellen, sondern vielmehr wenigstens eines der Bauteile – die Verstärkungsstruktur bzw. den jeweiligen Zug- und/oder Druckgurt – vorzufertigen. Das vorgefertigte Halbzeug kann dann in einfacher Weise mit dem entsprechend anderen Bauteilkomplex – der Verstärkungsstruktur oder dem Zug- und/oder Druckgurt – verbunden werden.
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Ein besonderer Vorteil ist es dabei, dass das vorgefertigte Halbzeug äußerst einfach herstellbar ist, so dass dieses im nachfolgenden Schritt zur endgültigen Herstellung des Biegeträgerteils auf einfache Weise vervollständigt werden kann. Eine solche Vervollständigung kann – wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird – durch eine Fügverbindung des weiteren Bauteilkomplexes oder durch das Aufwickeln des weiteren Bauteilkomplexes erfolgen.
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Da somit wenigstens eines der Bauteilkomplexe als Halbzeug vorgefertigt wird, ergibt sich ersichtlicherweise eine bedeutend höhere Gestaltungsfreiheit wie beim Bauteil gemäß der
EP 1 268 164 B1 , bei welchem sowohl die Verstärkungsstruktur wie auch die beiden Zug- und/oder Druckgurte in einem Wickelprozess hergestellt werden müssen. Damit einhergehend ist eine erhebliche Kostenersparnis.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft gezeigt, wenn sich der wenigstens eine Zug- und/oder Druckgurt über die zumindest annähernd gesamte Länge des Biegeträgerteils durchgehend erstrecken. Hierdurch lässt sich ein Biegeträgerteil mit besonders guten Zug- und Druckeigenschaften herstellen.
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Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine definierte Anzahl von sich lediglich über eine Teillänge des Biegeträgerteils erstreckende Zug- und/oder Druckgurte vorgesehen sind, welche direkt und/oder über die Verstärkungsstruktur miteinander verbunden sind. Hierdurch wird ein Biegeträgerteil geschaffen, welches – bedingt durch die nur lokal angeordneten Zug- und/oder Druckgurte – besonders beanspruchungsoptimiert herstellbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn die Zug- und/oder Druckgurte aus einem Faser-Kunststoff-Verbund bestehen. Somit sind diese besonders einfach herstellbar und weisen eine hohe mechanische Stabilität auf. Als zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Verstärkungselement der Verstärkungsstruktur aus einem Faser- oder faserverstärktem Halbzeug besteht. Ein derartiges Halbzeug ist besonders kostengünstig und kann universell eingesetzt werden. Darüber hinaus hat ein derartiges Halbzeug eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Steifigkeit bei gleichzeitig äußerst geringem Gewicht.
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Das wenigstens eine Verstärkungselement ist darüber hinaus in einer weiteren Ausführungsform so ausgebildet, dass sich dieses lediglich über eine Teillänge des Biegeträgerteils erstreckt. Hierdurch kann ein besonders einfaches Biegeträgerteil geschaffen werden, wobei das wenigstens eine Verstärkungselement dort angeordnet wird, wo eine entsprechend hohe mechanische Belastung erfolgt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verstärkungsstruktur eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten, in Erstreckungsrichtung des Biegeträgerteils verlaufenden Verstärkungselemente, wodurch sich ein äußerst stabiles Bauteil realisieren lässt.
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Weiter hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Zwischenräume zwischen der Verstärkungsstruktur und dem wenigstens einen Zug- und/oder Druckgurt zumindest bereichsweise mit einem Füllmaterial, insbesondere einem Füllschaumstoff, versehen sind, um hierdurch ein besonders steifes oder mit besonderen mechanischen Eigenschaften ausgebildetes Bauteil zu erreichen. Ist innerhalb des Biegeträgerteils Füllmaterial mit unterschiedlicher Steifigkeit und/oder mit unterschiedlichem Energieabsorptionsvermögen vorgesehen, so können lokale Bereiche des Biegeträgerteils mit entsprechenden Eigenschaften geschaffen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl die Verstärkungsstruktur wie auch der wenigstens eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigte Halbzeuge ausgebildet, welche in einem anschließenden Verfahrensschritt zusammengefügt sind. Die Fügverbindung kann dabei beispielsweise durch eine Klebeverbindung realisiert werden. Hierdurch ergibt sich ein insgesamt einfach fertigbares Bauteil, welches in beliebigen Größen und Formen konfektioniert werden kann.
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Ist die Verstärkungsstruktur als separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet, welche mit den Zug- und/oder Druckgurten nachträglich umwickelt oder umgeben sind, so kann ebenfalls ein äußerst einfaches Bauteil hergestellt werden. Hierzu wird die vorgefertigte Verstärkungsstruktur durch das Halbzeug – beispielsweise in Form eines imprägnierten Faserwerkstoffes – umwickelt, um somit das endgültige Biegeträgerteil zu erreichen. Die Verbindung zwischen der Verstärkungsstruktur und den Zug- und/oder Druckgurten wird beispielsweise dadurch erreicht, dass das Fasermaterial mit einem entsprechenden Kunstharz getränkt ist, welcher für die Verbindung sorgt.
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In einer alternativen Ausführungsform kann auch der wenigstens eine Zug- und/oder Druckgurt als separat vorgefertigtes Halbzeug ausbildet sein, welcher im Anschluss daran mit der Verstärkungsstruktur verbunden wird. Die Verstärkungsstruktur kann beispielsweise durch Spritzgießen nachträglich mit dem separat vorgefertigten Halbzeug verbunden werden. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch den Zug- und/oder Druckgurt bereits die Außenkontur des Biegeträgerteils mittels des Halbzeugs vorbestimmt werden kann, welches dann im Anschluss durch die Verstärkungsstruktur – beispielsweise durch Spritzgießen – ausgefüllt wird.
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Sind die Zug- und/oder Druckgurte unter Bildung einer Schlaufe miteinander verbunden, so kann über diese Schlaufe auf einfache Weise ein benachbartes Bauteil mit dem Biegeträgerteil verbunden werden. Über die Schlaufe können zudem hohe Kräfte übertragen werden.
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Stehen einzelne Verstärkungselemente der Verstärkungsstruktur aus dem Biegeträgerteil heraus, so hat dies insbesondere den Vorteil, dass das Biegeträgerteil unter Vermittlung der Verstärkungselemente auf einfache Weise an ein angrenzendes Bauteil angebunden werden kann. Im umgekehrten Fall können diese herausstehenden Verstärkungselemente als Halterung für weitere Bauteile dienen. Des Weiteren können die herausstehenden Verstärkungselemente zur Aufnahme mechanischer Belastungen und von außen eingebrachten Kräften dienen.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Biegeträgerteil beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren zum Herstellen eines derartigen Biegeträgerteils gemäß Patentanspruch 20. Dieses Verfahren zeichnet sich insbesondere durch die Abfolge von zwei Schritten aus, nämlich
- a) Vorfertigen der Verstärkungsstruktur und/oder des wenigstens einen Zug- und/oder Druckgurts zu einem Halbzeug; und
- b) Verbinden des vorgefertigten Halbzeugs mit der Verstärkungsstruktur bzw. dem wenigstens einen Zug- und/oder Druckgurt.
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Mit anderen Worten ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass wiederum zunächst ein Halbzeug der Verstärkungsstruktur und/oder des Zug- und/oder Druckgurts hergestellt wird. Im anschließenden Verfahrensschritt wird dieses vorgefertigte Halbzeug dann entsprechend mit dem wenigstens einen Zug- und/oder Druckgurt bzw. der Verstärkungsstruktur verbunden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische und perspektivische Explosionsdarstellung eines Biegeträgerteils für einen Kraftwagen, welches zwei voneinander beabstandete Zug- und/oder Druckgurte umfasst, welche aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen und umlaufend miteinander verbunden sind, wobei innerhalb des durch die beiden Zug- und/oder Druckgurte gebildeten Hohlraums eine Mehrzahl von Verstärkungselementen einer Verstärkungsstruktur angeordnet sind, welche als separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind und welche anschließend mit den Zug- und/oder Druckgurten verbunden worden sind;
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2 eine schematische Perspektivansicht auf das Biegeträgerteil in einer alternativen Ausführungsform, bei welcher eine Mehrzahl von sich lediglich über eine Teilhöhe des Biegeträgerteils erstreckende Zug- und/oder Druckgurte vorgesehen sind, welche über die Verstärkungsstruktur mit den beiden Verbindungselementen miteinander verbunden sind; und in
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3 eine schematische und ausschnittsweise Perspektivansicht auf ein Biegeträgerteil, bei welchem die beiden miteinander verbundenen Zug- und/oder Druckgurte als separat vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind, wobei das Halbzeug nachträglich durch eine Verstärkungsstruktur ausgesteift worden ist, welche durch Spritzgießen in den Hohlraum zwischen den beiden Zug- und/oder Druckgurten eingebracht worden ist oder welche im Anschluss an das Spritzgießen umwickelt worden ist.
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In 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht ein Biegeträgerteil 10 für einen Kraftwagen, insbesondere einem Personenkraftwagen, dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Biegeträgerteil 10 beispielsweise als Stoßfängerquerträger an der Fahrzeugfront oder dem Fahrzeugheck oder als Fußgängerschutzquerträger am vorderen Ende einer Vorbaustruktur einer Kraftwagenkarosserie des Personenkraftwagens ausgebildet sein. Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es jedoch zu betrachten, dass das Biegeträgerteil auch an anderer Stelle eingesetzt werden kann.
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Gemäß 1 umfasst das Biegeträgerteil 10 zwei Zug- und/oder Druckgurte 12, 14, welche voneinander beabstandet sind und demzufolge einen Gesamtzwischenraum 16 begrenzen. Die beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 sind an einander gegenüberliegenden Stirnseiten 18, 20 miteinander verbunden, so dass sich insgesamt eine umlaufend geschlossene Außenkontur 22 ergibt, welche die beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 umfasst.
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Die perspektivische Explosionsdarstellung gemäß 1 zeigt darüber hinaus, dass innerhalb des Gesamtzwischenraums 16 des Biegeträgerteils 10 eine Verstärkungsstruktur 24 vorgesehen ist, welche vorliegend eine Mehrzahl von in Erstreckungsrichtung des Biegeträgerteils 10 sowie zumindest annähernd parallel zueinander verlaufende Verstärkungselemente 26, 28, 30 umfasst. Durch diese Verstärkungselemente 26, 28, 30 wird das Biegeträgerteil 10 mit ausgesteift. Hierzu ist die Verstärkungsstruktur 24 bzw. die Verstärkungselemente 26, 28, 30 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise mit den Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 verbunden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die Verstärkungselemente 26, 28, 30 aus einem faserverstärkten Kunststoff bzw. aus einem Faser- oder faserverstärkten Halbzeug, welches von einem längeren Profil oder Endlosstrang konfektioniert ist. Diese können beispielsweise umfangsgewickelt sein, wobei auch ein Wickelwinkel vorgesehen sein kann, um ein beanspruchungsoptimiertes Faserhalbzeug zu erreichen. Außerdem ist aus 1 erkennbar, dass die Verstärkungselemente 26, 28, 30 vorliegend als Strangelemente ausgebildet sind, welche im Querschnitt rund, mehreckig oder anderweitig beliebig geformt ausgebildet sein können. Durch seitliches Aneinanderreihen der verschiedenen Verstärkungselemente 26, 28, 30 kann somit die Stützwirkung der Zug- und/oder Druckgurte optimiert werden.
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Das Biegeträgerprofil 10 kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch hergestellt werden, dass die Verstärkungsstruktur 24 auf einem Hilfswerkzeug fixiert wird und die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 im Anschluss daran in einem Nasswickelverfahren aufgewickelt werden. Die als separat vorgefertigte Halbzeuge ausgebildeten Verstärkungselemente 26, 28, 30 werden also durch ein entsprechendes, mit einem Harz getränktes, Fasermaterial umwickelt, welches im Anschluss an das Umwickeln aushärtet. Durch das Harz kann dabei sichergestellt werden, dass sich eine zuverlässige Verbindung zwischen der Verstärkungsstruktur 24 und den Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 ergibt. Bei Verwendung eines thermoplastischen Matrixmaterials kann eine Verbindung zwischen den Verbindungselementen 26, 28, 30 und den späteren Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 durch Anschmelzen des Matrixwerkstoffes im Fügbereich erfolgen. Zu diesem Zweck kann die Verstärkungsstruktur 24 gegebenenfalls innerhalb eines Hilfswerkzeugs fixiert werden, so dass das imprägnierte Fasermaterial direkt auf die Verstärkungselemente 26, 28, 30 aufgewickelt werden kann. Eine weitere Alternative sieht vor, dass sowohl bei Verwendung von duroplastischem Matrixmaterial als auch bei thermoplastischem Matrixmaterial eine Verbindung zwischen Verstärkungsstruktur 24 und den Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 mittels einer Klebeverbindung im Fügbereich erfolgen kann.
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Insgesamt ist jedoch erkennbar, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 die Verstärkungsstruktur 24 bzw. Verstärkungselemente 26, 28, 30 jeweils vorgefertigte Halbzeuge bilden, welche im Anschluss daran durch ein entsprechend mit Harz imprägniertes Fasermaterial zur Erzeugung der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 umgeben wird. Alternativ dazu kann das Fasermaterial zur Erzeugung der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 auch in thermoplastisches Matrixmaterial eingebettet werden.
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Die beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 können sowohl in Fahrzeughochrichtung wie auch in Fahrzeugquerrichtung verlaufen, je nach Einsatzgebiet des Biegeträgerteils 10. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Faserorientierung der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 überwiegend in Fahrzeugquerrichtung, um somit einen Stoßfängerquerträger bzw. einen Fußgängerschutzquerträger bilden zu können.
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Der durch die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 gebildete Gesamtzwischenraum 16 kann gegebenenfalls zumindest bereichsweise mit einem Füllmaterial, insbesondere einem Füllschaumstoff oder dergleichen, ausgefüllt sein. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung denkbar, dass das Füllmaterial eine unterschiedliche Steifigkeit und/oder ein unterschiedliches Energieabsorptionsvermögen aufweist, so dass innerhalb des Biegeträgerteils 10 unterschiedliche Bereiche geschaffen werden können, welche verschiedene Steifigkeiten bzw. verschiedene Energieabsorptionsvermögen aufweisen.
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Die einzelnen Verstärkungselemente 26, 28, 30 können sich gegebenenfalls auch nur über eine Teillänge des Biegeträgerteils 10 erstrecken, beispielsweise lediglich in denjenigen Bereichen, welche höher belastet sind. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Verstärkungselemente 26, 28, 30 – wie aus 1 erkennbar ist – gegenüber dem korrespondierenden Ende des Biegeträgerteils 10 bzw. den korrespondierenden Stirnseiten der beiden Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 überstehen. Somit können die Verstärkungselemente 26, 28, 30 genutzt werden, um das Biegeträgerteil 10 mit einem Anschlussbauteil zu verbinden. In 2 ist das Biegeträgerprofil 10 in einer alternativen Ausführungsform gezeigt. Dabei sind vorliegend zwei sich lediglich über eine geringe Teillänge des Biegeträgerteils 10 erstreckende Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 vorgesehen, welche jeweils ein umlaufendes Band bilden. Die beiden jeweiligen Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 sind dabei wiederum über eine Verstärkungsstruktur 24 miteinander verbunden, welche vorliegend zwei Verstärkungselemente 32, 34 umfasst. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1, bei welcher das Biegeträgerteil 10 zwei sich – zumindest annähernd – über die gesamte Länge des Biegeträgerteils 10 erstreckende Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 umfasst, sind vorliegend also zwei Bänder vorgesehen, welche jeweils ein Zug- und/oder Druckgurt umfassen. Die beiden Bänder sind dabei beispielsweise wiederum dadurch mit der Verstärkungsstruktur 24 zu verbinden, dass diese aus in eine thermoplastische oder duroplastische Matrix eingebettetes Fasermaterial hergestellten Bänder entsprechend um die Verstärkungselemente 32 bzw. 34 gelegt werden, wobei im Kontaktbereich eine entsprechende Fügung entsteht.
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Bei den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 können auch sowohl die einzelnen Verstärkungselemente 28 bis 34 wie auch die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 als Halbzeuge ausgebildet sein, welche im Anschluss daran beispielsweise mittels einer Klebverbindung miteinander verbunden werden. Darüber hinaus ist aus den 1 und 2 erkennbar, dass an den Stirnseiten 18, 20 jeweilige Schlaufen 36, 38 durch die jeweiligen Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 gebildet sind, welche beispielsweise dazu genutzt werden können, um das Biegeträgerteil 10 mit einem Anschlussbauteil zu verbinden bzw. um Kräfte in die Lagerpunkte einzuleiten. Des Weiteren können derartige Schlaufen auch um die eingebrachten Verstärkungselemente (26, 28, 30, 32, 34, 40) oder Anschlussstellen innerhalb des Biegeträgerteils (10) gelegt werden, um diese zu fixieren und Kräfte übertragen zu können.
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3 zeigt in einer ausschnittsweisen und schematischen Perspektivansicht ein wiederum alternatives Biegeträgerteil 10, bei welchem die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 wiederum im Bereich ihrer Stirnseiten 18, 20 verbunden und als vorgefertigtes Halbzeug ausgebildet sind. Im Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 wird somit im Ausführungsbeispiel gemäß 3 das vorgefertigte Halbzeug von den beiden Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 gebildet. In den Gesamtzwischenraum 16 des Biegeträgerteils 10 ist dabei die Verstärkungsstruktur 24 durch Spritzgießen nachträglich eingebracht worden, wobei die Verstärkungsstruktur 24 einzelne stegförmige Verstärkungselemente 40 umfasst, welche die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 miteinander verbinden. Alternativ hierzu wäre es auch denkbar, zunächst die Verstärkungsstruktur 24 im Spritzgussverfahren zu fertigen, die nachträglich durch ein thermoplastisch oder duroplastisch imprägniertes Faser- oder Hybridfasermaterial umwickelt wird.
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Bei allen Ausführungsvarianten ist es denkbar, dass verschiedene Verstärkungselemente 26 bis 34, 40 aneinandergereiht werden, um somit die Stützwirkung für die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 zu optimieren. Selbstverständlich können alle der vorbeschriebenen Biegeträgerteile 10 durch das vorbeschriebene Füllmaterial gefüllt werden.
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Des Weiteren ist es denkbar, dass insbesondere die Verstärkungsstruktur 24 nicht unbedingt aus einem faserverstärkten oder auch unverstärkten Kunststoff hergestellt sein muss. Insbesondere wäre es auch denkbar, hier einen Metallwerkstoff einzusetzen. Aus den 1 bis 3 ist darüber hinaus erkennbar, dass die Verstärkungsstruktur 24 und/oder die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 auch derart gestaltet sein können, dass weitere Bauteile daran fixiert werden können. Zur Aufnahme dynamischer Lasten kann das Biegeträgerteil 10 gezielt so dimensioniert werden, dass lastabhängig einzelne Teilbereiche versagen und somit Energie absorbieren.
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Über die vorbeschriebenen Anwendungen hinaus ist eine lokale Erweiterung des Biegeträgerteils 10 als Querträger in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach oben und nach unten denkbar, welche mit Anbindungsmöglichkeiten für den unteren Fußgängerschutzquerträger bzw. eine untere Fußgängerschutzebene sowie zur Aufnahme der Schlosskräfte der Frontklappe kombiniert werden können. Zudem wäre es denkbar, einen Frontendobergurt, einen Scheinwerferhalter und einen unteren Fußgängerschutzquerträger in das Biegeträgerteil 10 zu integrieren. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, zusätzlich zur innen liegenden Verstärkungsstruktur 24 eine in der Ausführung ähnliche biegeweiche Struktur als Fußgängerschutz-Energieabsorber direkt auf bzw. in Fahrtrichtung vor dem Stoßfängerquerträger aufzubringen. Weiterhin wäre es denkbar, Crashboxen in das Biegeträgerteil 10 zu integrieren.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend ein Biegeträgerteil 10 geschaffen ist, welches im Wesentlichen durch zwei Schritte geschaffen werden kann. Zunächst wird ein Halbzeug in Form der Verstärkungsstruktur 24 und/oder in Form der Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 geschaffen. Dieses wird in einem zweiten Schritt mit einer korrespondierenden Verstärkungsstruktur 24 bzw. korrespondierenden Zug- und/oder Druckgurten 12, 14 verbunden. Die Verbindung kann dabei erfolgen, indem die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 durch ein Wickelverfahren oder dergleichen auf die Verstärkungsstruktur 24 aufgebracht werden. Alternativ dazu kann die Verstärkungsstruktur 24 in zuvor als Halbzeug gefertigten Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 im Spritzgussverfahren eingebracht werden. Ebenfalls können sowohl die Verstärkungsstruktur 24 wie auch die Zug- und/oder Druckgurte 12, 14 als jeweilige separate Halbzeuge ausgebildet werden, welche dann im Anschluss miteinander verklebt oder stoffschlüssig verbunden werden.
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Die Verstärkungselement 26, 28, 30, 32, 34, 40 sind Beispiele für die Formgebung; beliebige andere Formen sind denkbar.
