DE102013007284A1

DE102013007284A1 - Verbindungsstrebe und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE102013007284A1
Application number: DE102013007284.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schacht
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Vorgeschlagen wird u. a. eine Verbindungsstrebe (1, 23), mit einem Stangenabschnitt (2) und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse (8) des Stangenabschnitts (2) gerichteten Lageraugen (3, 4), wobei die Verbindungsstrebe (1, 23) zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Vorteilhaft ist der faserverstärkte Kunststoff zumindest teilweise durch Prepregs gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsstrebe, mit einem Stangenabschnitt und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse des Stangenabschnitts gerichteten Lageraugen, wobei die Verbindungsstrebe zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbindungsstrebe.
Aus der DE 90 06 777 U1 ist eine Verbindungsstrebe, insbesondere eine Fahrzeugstrebe bekannt, die beidenends angeordnete Augen zur Aufnahme von Gelenken, Lagern oder Befestigungselementen aufweist. Die Verbindungsstrebe besteht aus einem metallischen Rohr bzw. rohrähnlichen Profil. Die Rohrenden wurden zunächst zu flachen Zungen abgeplattet. Danach wurden in diese wulstartige Augen eingeformt. Aus der DE 103 08 331 A1 ist des Weiteren eine Verbindungsstrebe in Form einer Spurstange für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche aus einem Stab aus Verbundmaterial und endseitigen metallischen Anschlussstücken zur Aufnahme je einer Schraube besteht. Das Verbundmaterial ist durch ein mit Füllmaterial gefülltes Polymermaterial gebildet. Als Füllmaterial werden Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern u. a. vorgeschlagen. Die Verbindung zwischen dem Stab und den metallischen Anschlussstücken erfolgt stoffschlüssig durch Kleben oder kraftschlüssig durch Verpressen, Klemmen oder Verschrauben. Aus der DE 10 2010 041 791 A1 ist eine Verbindungsstrebe mit einem langgestreckten Verbindungselement und mit an demselben endseitig befestigten Gelenkaufnahmen bekannt. Das Verbindungselement kann aus einem offenen oder geschlossenen Hohlprofil oder aus einem Vollprofil, insbesondere aus einem Rohr, einem Flachprofil, einem U-, L-, T- oder Doppel-T-Profil bestehen. Das Ausgangsmaterial für das Verbindungselement ist Metall und/oder Kunststoff, wobei als Kunststoff ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) oder ein kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK) vorgeschlagen wird. Für die Gelenkaufnahmen werden Werkstoffe vorgeschlagen, die durch Gießen, Spritzgießen oder Warm- und/oder Kaltumformung mit dem Verbindungselement verbindbar sind. So ist gemäß dieser Druckschrift beispielsweise vorgesehen, eine aus einem Kunststoff bestehende Gelenkaufnahme durch Umspritzen eines aus Metall bestehenden Verbindungselements mit demselben zu verbinden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungsstrebe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die im Hinblick auf den Stand der Technik bei Gewährleistung einer für den jeweiligen Anwendungsfall ausreichend hohen Belastbarkeit einfacher in der Herstellung, gewichtsgünstiger und kostengünstiger ist.
Ausgehend von einer Verbindungsstrebe, mit einem Stangenabschnitt und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse des Stangenabschnitts gerichteten Lageraugen, wobei die Verbindungsstrebe zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der faserverstärkte Kunststoff zumindest teilweise durch Prepregs gebildet ist.
Unter Prepregs (engl.: „preimpregnated fibres”) versteht der Fachmann Halbzeuge, die aus einer Schicht eines Faser-Kunststoff-Verbundes mit Lang- oder auch Endlosfasern, also Fasern mit großer Länge, quasi unendlicher Länge, und einer ungehärteten duroplastischen Kunststoffmatrix bestehen und in einem Werkzeug unter Wärmeeinwirkung und Druck und/oder Unterdruck geformt werden und eine Aushärtung erfahren. Prepregs werden im Wesentlichen bahnförmig und auf Rollen gewickelt zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. Vermittels der Prepregs ist die Verbindungsstrebe schnell und kostengünstig herstellbar und demgemäß für Großserien einsetzbar. Durch die Wahl der Fasern, welches Glas-, Kohlenstoff-, Aramid- oder andere geeignete Fasern sein können, sowie durch die Wahl der Anzahl der Prepregs ist die Verbindungsstrebe äußerst präzise bzgl. der erforderlichen Belastbarkeit auslegbar.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach sind gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung die Lageraugen jeweils durch eine oder mehrere umlaufende erste Prepreg-Windungslagen gebildet sowie mittels einer oder mehrerer, von einem zum anderen Lagerauge über einen Teilkreis derselben geführter zweiter Prepreg-Windungslagen zur Ausbildung des Stangenabschnitts untereinander verbunden. Hierdurch ist eine ausschließlich aus Prepregs respektive Prepreg-Windungslagen bestehende Verbindungsstrebe geschaffen, bei der die Lageraugen integral mit dem Stangenabschnitt ausgebildet sind. In Weiterbildung dieser Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass in einem in Längsrichtung der Verbindungsstrebe gesehen mittleren Bereich des Stangenabschnitts gegenüberliegend verlaufende Windungsabschnitte der zweiten Prepreg-Windungslagen unmittelbar oder mittelbar über Prepreg-Zwischenlagen aufeinander gelegt sind und zu den Lageraugen hin, jeweils ein Entlastungsloch zur Kraftumleitung und Vermeidung von Spannungsspitzen ausbildend, keilförmig auseinander streben sowie um das Lagerauge herum geführt sind. Durch diese Maßnahmen ist eine besonders stabile Verbindungsstrebe geschaffen. Um die Stabilität der Verbindungsstrebe noch weiter zu erhöhen, ist in den Entlastungslöchern jeweils ein Stützelement eingebracht und/oder sind die Entlastungslöcher zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt. Um die Knicksteifigkeit der Verbindungsstrebe zu erhöhen, ist vorgesehen, dass im besagten mittleren Bereich der Verbindungsstrebe am Stangenabschnitt eine Aufdickung ausgebildet ist, wodurch ein knickkraftoptimierter Bereich erzielbar ist. Eine praxisnahe Lösung zur Ausbildung der besagten Aufdickung zeichnet sich durch eine oder mehrere Zwischenlagen, insbesondere Prepreg-Zwischenlagen aus.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbindungsstrebe aus einem Basisteil aus Kunststoff, mit einem Stangenabschnitt und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse des Stangenabschnitts gerichtete Lageraugen sowie aus mehreren, auf den Stangenabschnitt und die Lageraugen aufgebrachten Prepreg-Windungslagen besteht. Das Basisteil stellt insoweit einen sogenannten Einleger dar, der mittels der Prepreg-Windungslagen die für die Verbindungsstrebe erforderliche Festigkeit und Steifigkeit erhält. Bevorzugt sind dabei wenigstens eine erste Prepreg-Windungslage, die in Längsrichtung der Verbindungsstrebe gesehen umlaufend von einem zum anderen Lagerauge über einen Teilkreis derselben geführt ist, sowie wenigstens eine zweite Prepreg-Windungslage, die in Umfangsrichtung des Stangenabschnitts umlaufend auf demselben geführt oder gewickelt ist, vorgesehen. Durch die unterschiedlich gerichteten Windungslagen und demgemäß auch unterschiedlich gerichteten Fasern ist eine erhöhte Festigkeit der Verbindungsstrebe erzielbar.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, bestehen die Prepregs, Prepreg-Windungslagen und/oder Prepreg-Zwischenlagen vorteilhaft jeweils aus einer unidirektionalen Schicht eines Faser-Kunststoff-Verbundes, in welcher alle Fasern in eine einzige Richtung orientiert sind. Hierdurch kann die Steifigkeit und Festigkeit der Verbindungsstrebe insbesondere im Hinblick auf ihre Hauptbelastungsrichtungen in weiten Grenzen definiert eingestellt werden.
Ein effektives und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsstrebe der erstbeschriebenen Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass zunächst in einem Werkzeug Prepreg-Windungslagen und gegebenenfalls Prepreg-Zwischenlagen so zueinander angeordnet werden und unter Wärmeeinwirkung und Druck und/oder Unterdruck geformt werden und aushärten, dass ein Zwischenprodukt der Verbindungsstrebe großer Breite erzeugt wird, welches zwar bereits den gewünschten Querschnitt der Verbindungsstrebe aufweist, jedoch nachfolgend noch in Längsrichtung der Verbindungsstrebe auf die gewünschte Breite der Verbindungsstrebe gesägt oder geschnitten wird, woraus sich eine Mehrzahl derartiger Verbindungsstreben ergeben können.
Besonders vorteilhaft sind die vorbeschriebenen Verbindungsstreben an einem Fahrzeug als Fahrwerkbauteil, insbesondere Lenker, als Stabilisator, insbesondere Wankstabilisator, als Stütze, insbesondere Pendelstütze zur Abstützung eines Antriebsaggregats oder dgl. mehr verwendbar.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verbindungsstrebe in einer perspektivischen Seitenansicht,
2 die Einzelheit „Z” nach 1 mit einer detaillierteren Darstellung der Verbindungsstrebe,
3 eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verbindungsstrebe in einer perspektivischen Seitenansicht, und
4 die Einzelheit „Y” nach 3 mit einer detaillierteren Darstellung der Verbindungsstrebe.
Variante 1 (Fig. 1 und Fig. 2)
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsvariante einer Verbindungsstrebe 1, welche einen langgestreckten Abschnitt respektive Stangenabschnitt 2 und beidenends desselben je ein Lagerauge 3, 4 mit einem insbesondere hohlzylindrischen Lagersitz 5, 6 zur Aufnahme beispielsweise eines nicht zeichnerisch dargestellten Gummi-Metall-Lagers, einer Befestigungsschraube oder dgl. mehr aufweist. Die Mittenachsen 7 der Lageraugen 3, 4 bzw. deren Lagersitze 5, 6 sind orthogonal zur Längsachse 8 des Stangenabschnitts 2 der Verbindungsstrebe 1 und zueinander gleichgerichtet angeordnet.
Eine derartige Verbindungsstrebe 1 kann beispielsweise in einem nicht zeichnerisch dargestellten Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug als Fahrwerksbauteil, insbesondere Lenker, als Stabilisator, insbesondere Wankstabilisator, auch als Panhard^®-Stab bezeichnet, als Stütze, insbesondere Pendelstütze zur Abstützung eines Antriebsaggregats oder dgl. mehr Verwendung finden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Verwendungen, sondern erfasst jedwede Verwendungsmöglichkeit, bei der eine derartige, sozusagen knochenartig ausgebildete Verbindungsstrebe 1 als zweckmäßig angesehen wird.
Die Grundstruktur der Verbindungsstrebe 1 ist durch eine Mehrzahl sogenannter Prepregs gebildet, die vorliegend u. a. zu ersten und zweiten Prepreg-Windungslagen 9, 10 geformt sind. Unter Prepregs (engl.: „preimpregnated fibres”) werden Halbzeuge verstanden, die aus einer Schicht eines Faser-Kunststoff-Verbundes mit Lang- oder auch Endlosfasern, also Fasern mit großer Länge, quasi unendlicher Länge, und einer ungehärteten duroplastischen Kunststoffmatrix, beispielsweise einem Epoxidharz bestehen und in einem Werkzeug unter Wärmeeinwirkung und Druck und/oder Unterdruck geformt werden und eine Aushärtung erfahren (nicht zeichnerisch dargestellt). Als Fasern können Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern u. a. geeignete Fasern Anwendung finden. Prepregs werden bevorzugt bahnförmig und auf Rollen gewickelt bereitgestellt zur Weiterverarbeitung in einem insbesondere Stahl-Werkzeug nach einer Heißpress- oder Autoklavtechnik.
Wie insbesondere der 2 sehr gut zu entnehmen ist, sind die Lageraugen 3, 4 jeweils durch mehrere, vorliegend drei umlaufende erste Prepreg-Windungslagen 9 gebildet. Des Weiteren sind mehrere, vorliegend drei von einem zum anderen Lagerauge 3, 4 über einen Teilkreis derselben geführte zweite Prepreg-Windungslagen 10 vorgesehen, die zur Ausbildung des Stangenabschnitts 2 besagte Lageraugen 3, 4 untereinander verbinden. Hierzu sind in einem in Längsrichtung der Verbindungsstrebe 1 gesehen mittleren Bereich 11 des Stangenabschnitts 2 gegenüberliegend verlaufende Windungsabschnitte 12, 13 der zweiten Prepreg-Windungslagen 10 mittelbar über Prepreg-Zwischenlagen 14 aufeinander gelegt und streben dann zur Kraftumleitung und Vermeidung von Spannungsspitzen zu den Lageraugen 3, 4 hin keilförmig auseinander, wodurch jeweils ein Entlastungsloch 15, 16 ausgebildet wird, um dann über einen Teilkreis des Lagerauges 3, 4 um dasselbe herumgeführt zu werden. Selbstverständlich können die gegenüberliegend verlaufenden Windungsabschnitte 12, 13 der zweiten Prepreg-Windungslagen 10 unter Vermeidung von Prepreg-Zwischenlagen 14 auch unmittelbar aufeinander gelegt sein und so den Stangenabschnitt 2 ausbilden, welches demgemäß durch die Erfindung mit erfasst ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
In den Entlastungslöchern 15, 16 ist überdies ein Stützelement 17, 18 vorgesehen, welches vorliegend durch zwei dreieckförmig umlaufende Prepregs gebildet ist. In sich ergebenden Zwickeln 19 zwischen den dreieckförmigen Stützelementen 17, 18 und benachbarten Prepreg-Windungslagen 9, 10 und/oder Prepreg-Zwischenlagen 14 ist bevorzugt ein Füllmaterial 20 eingebracht, welches insbesondere aus einer duroplastischen Kunststoffmatrix mit Kurzfasern (isotrope Füllung) besteht. Alternativ können die Entlastungslöcher 15, 16 auch ausschließlich mit einem Füllmaterial 20 der vorerwähnten Art ausgefüllt sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
Um die Knicksteifigkeit der Verbindungsstrebe 1 zu erhöhen, ist im besagten mittleren Bereich 11 der Verbindungsstrebe 1 am Stangenabschnitt 2 eine Aufdickung 21 ausgebildet, wodurch ein knickkraftoptimierter Bereich erzielbar ist (insbes. 1). Zur Ausbildung der besagten Aufdickung 21 sind vorliegend mehrere Zwischenlagen 14', insbesondere Prepreg-Zwischenlagen 14' vorgesehen. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf besagte Prepreg-Zwischenlagen 14', sondern erfasst auch Zwischenlagen 14' aus jedwedem anderen geeigneten Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall in Form von sogenannten Einlegern (nicht zeichnerisch dargestellt).
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Prepreg-Windungslagen 9, 10 und die Prepreg-Zwischenlagen 14, 14' aus einer unidirektionalen Schicht eines Faser-Kunststoffverbundes, in welcher alle Fasern in eine einzige Richtung, vorliegend in Umlaufrichtung (Richtungspfeil 22) der Prepreg-Windungslagen 9, 10 bzw. bezüglich eines überwiegenden Teils der Prepreg-Zwischenlagen 14 in Längsrichtung der Verbindungsstrebe 1 orientiert sind. In umfangreichen Versuchen hat sich zur Ausbildung der Prepreg-Windungslagen 9, 10 und Prepreg-Zwischenlagen 14, 14' E-GFK als besonders vorteilhaft erwiesen, wobei unter E-GFK ein glasfaserverstärker Kunststoff auf Basis Epoxydharz verstanden wird. Ungeachtet dessen wurden auch erfolgreiche Versuche durchgeführt, bei denen zumindest Einzellagen aus CFK bestehen, wobei unter CFK ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff verstanden wird. Als Füllmaterial 20 wurde erfolgreich GFK respektive glasfaserverstärker Kunststoff mit Kurzfasern (isotrope Füllung) eingesetzt. Die ersten Prepreg-Windungslagen 9 zur Ausbildung der Lageraugen 3, 4 hatten dabei eine Materialstärke von etwa 3 mm, die zweiten Prepreg-Windungslagen 10 eine Materialstärke von etwa 2, 8 mm und die Prepreg-Lagen der Stützelemente 18 eine Materialstärke von etwa 2,0 mm.
Ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbindungsstrebe 1 zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass zunächst in einem Werkzeug Prepreg-Windungslagen 9, 10 und gegebenenfalls Prepreg-Zwischenlagen 14, 14' so zueinander angeordnet werden und unter Wärmeeinwirkung und Druck und/oder Unterdruck geformt werden und aushärten, dass ein Zwischenprodukt der Verbindungsstrebe 1 großer Breite erzeugt wird, welches zwar bereits im Längsschnitt gesehen den gewünschten Querschnitt der Verbindungsstrebe 1 aufweist, jedoch nachfolgend noch in Längsrichtung der Verbindungsstrebe 1 auf die gewünschte Breite der Verbindungsstrebe 1 gesägt oder geschnitten wird, woraus sich eine Mehrzahl derartiger Verbindungsstreben 1 ergeben können (nicht zeichnerisch dargestellt).
Variante 2 (Fig. 3 und Fig. 4)
Die 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsvariante einer Verbindungsstrebe 23, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zur vorbeschriebenen ersten Ausführungsvariante bezeichnet sind. Die Verbindungsstrebe 23 weist ebenfalls einen langgestreckten Abschnitt respektive Stangenabschnitt 2 und beidenends desselben je ein Lagerauge 3, 4 mit einem insbesondere hohlzylindrischen Lagersitz 5, 6 zur Aufnahme beispielsweise eines nicht zeichnerisch dargestellten Gummi-Metall-Lagers, einer Befestigungsschraube oder dgl. mehr aufweist. Die Mittenachsen 7 der Lageraugen 3, 4 bzw. deren Lagersitze 5, 6 sind orthogonal zur Längsachse 8 des Stangenabschnitts 2 der Verbindungsstrebe 24 und zueinander gleichgerichtet angeordnet.
Eine derartige Verbindungsstrebe 23 kann beispielsweise in einem nicht zeichnerisch dargestellten Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug als Fahrwerksbauteil, insbesondere Lenker, als Stabilisator, insbesondere Wankstabilisator, auch als Panhard^®-Stab bezeichnet, als Stütze, insbesondere Pendelstütze zur Abstützung eines Antriebsaggregats oder dgl. mehr Verwendung finden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Verwendungen, sondern erfasst jedwede Verwendungsmöglichkeit, bei der eine derartige, sozusagen knochenartig ausgebildete Verbindungsstrebe 23 als zweckmäßig angesehen wird.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante weist die Verbindungsstrebe 23 nunmehr ein Basisteil 24 als sogenannten Einleger aus Kunststoff, bevorzugt aus einem kurzfaserverstärkten Polyamid (PA60) auf. Das Basisteil 24 bildet dabei den Stangenabschnitt 2 und die Lageraugen 3, 4 aus. Auf das Basisteil 24 sind erste und zweite Prepreg-Windungslagen 9, 10 aufgebracht. Die ersten Prepreg-Windungslagen 9 verlaufen in Längsrichtung der Verbindungsstrebe 23 umlaufend von einem zum anderen Lagerauge 3, 4 und sind über einen Teilkreis derselben geführt. Sie schmiegen sich an die vom Stangeabschnitt 2 gebildete Kontur und die Umfangskontur der Lageraugen 3, 4 im besagten Teilkreis an. Die zweiten Prepreg-Windungslagen 10 sind im Umfangrichtung des Stangenabschnitts 2 des Basisteils 24 auf demselben umlaufend geführt, vorzugsweise auf den Stangenabschnitt 2 aufgewickelt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere erste und zweite Prepreg-Windungslagen 9, 10 vorgesehen, die in einer bestimmten Reihenfolge nacheinander auf das Basisteil 24 aufgebracht werden. Die Prepreg-Windungslagen 9, 10 bestehen jeweils aus einer unidirektionalen Schicht eines Faser-Kunststoffverbundes, in welcher alle Fasern in eine einzige Richtung orientiert sind. Vorliegend sind die Fasern der ersten Prepreg-Windungslagen 9 in Längsrichtung der Verbindungsstrebe 23 um die Teilkreise der Lageraugen 3, 4 umlaufend (Richtungspfeil 25) orientiert. Die Fasern der zweiten, auf den Stangenabschnitt 2 gewickelten Prepreg-Windungslagen 10 sind zwar ebenfalls unidirektional, jedoch in Abhängigkeit der Wickelrichtung der zweiten Prepreg-Windungslagen 10 orientiert infolge schraubenlinienförmiger Wicklung derselben (Richtungspfeile 26, 27). Die unterschiedlichen Wickelrichtungen der ersten und zweiten Windungslagen 9, 10 sind durch die darauf dargestellten Linien angedeutet.
Was den Werkstoff der Prepreg-Windungslagen 9, 10 anbelangt, können dieselben wie zur ersten Ausführungsvariante ausgeführt ebenfalls aus einem E-GFK (= glasfaserverstärker Kunststoff auf Basis Epoxydharz) oder aus einem geeigneten CFK (= kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) gebildet sein.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Glas- oder Kohlenstofffasern zur Verstärkung der Prepreg-Kunststoffmatrix, sondern erfasst auch jedwede anderen geeigneten Fasern, wie z. B. auch Aramidfasern.
Bezugszeichenliste

1: Verbindungsstrebe
2: Stangenabschnitt
3: Lagerauge
4: Lagerauge
5: Lagersitz
6: Lagersitz
7: Mittenachse (Lagerauge 3, 4)
8: Längsachse (Stangenabschnitt 2)
9: erste Prepreg-Windungslagen
10: zweite Prepreg-Windungslagen
11: mittlerer Bereich (Stangenabschnitt 2)
12: Windungsabschnitt (zweite Prepreg-Windungslagen 10)
13: Windungsabschnitt (zweite Prepreg-Windungslagen 10)
14: Prepreg-Zwischenlage
14': Prepreg-Zwischenlage
15: Entlastungsloch
16: Entlastungsloch
17: Stützelement
18: Stützelement
19: Zwickel
20: Füllmaterial
21: Aufdickung
22: Richtungspfeil
23: Verbindungsstrebe
24: Basisteil
25: Richtungspfeil
26: Richtungspfeil
27: Richtungspfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 9006777 U1 [0002]
DE 10308331 A1 [0002]
DE 102010041791 A1 [0002]

Claims

Verbindungsstrebe (1, 23), mit einem Stangenabschnitt (2) und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse (8) des Stangenabschnitts (2) gerichteten Lageraugen (3, 4), wobei die Verbindungsstrebe (1, 23) zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff zumindest teilweise durch Prepregs gebildet ist.
Verbindungsstrebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (3, 4) jeweils durch eine oder mehrere umlaufende erste Prepreg-Windungslagen (9) gebildet sowie mittels einer oder mehrerer, von einem zum anderen Lagerauge (3, 4) über einen Teilkreis derselben geführter zweiter Prepreg-Windungslagen (10) zur Ausbildung des Stangenabschnitts (2) untereinander verbunden sind.
Verbindungsstrebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem in Längsrichtung der Verbindungsstrebe (1) gesehen mittleren Bereich (11) des Stangenabschnitts (2) gegenüberliegend verlaufende Windungsabschnitte (12, 13) der zweiten Prepreg-Windungslagen (10) unmittelbar oder mittelbar über Prepreg-Zwischenlagen (14) aufeinander gelegt sind und zu den Lageraugen (3, 4) hin, jeweils ein Entlastungsloch (15, 16) zur Kraftumleitung und Vermeidung von Spannungsspitzen ausbildend, keilförmig auseinander streben sowie um das Lagerauge (3, 4) herum geführt sind.
Verbindungsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Entlastungslöchern (15, 16) jeweils ein Stützelement (17, 18) vorgesehen ist und/oder dass die Entlastungslöcher (15, 16) zumindest teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt sind.
Verbindungsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im besagten mittleren Bereich (11) der Verbindungsstrebe (1) am Stangenabschnitt (2) eine Aufdickung (21) ausgebildet ist.
Verbindungsstrebe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung (21) durch eine oder mehrere Zwischenlagen (14'), insbesondere Prepreg-Zwischenlagen (14') gebildet ist.
Verbindungsstrebe (23) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe aus einem Basisteil (24) aus Kunststoff, mit einem Stangenabschnitt (2) und mit beidenends desselben angeordneten sowie quer zur Längsachse (8) des Stangenabschnitts (2) gerichtete Lageraugen (3, 4) sowie aus mehreren, auf den Stangenabschnitt (2) und die Lageraugen (3, 4) aufgebrachten Prepreg-Windungslagen (9, 10) besteht.
Verbindungsstrebe (23) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Prepreg-Windungslage (9), die in Längsrichtung der Verbindungsstrebe (1) gesehen umlaufend von einem zum anderen Lagerauge (3, 4) über einen Teilkreis derselben geführt ist, sowie wenigstens eine zweite Prepreg-Windungslage (10), die in Umfangsrichtung des Stangenabschnitts (2) auf demselben umlaufend geführt oder gewickelt ist, vorgesehen sind.
Verbindungsstrebe (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prepregs, Prepreg-Windungslagen (9, 10) und/oder Prepreg-Zwischenlagen (14, 14') jeweils aus einer unidirektionalen Schicht eines Faser-Kunststoff-Verbundes bestehen, in welcher alle Fasern in eine einzige Richtung orientiert sind.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst in einem Werkzeug Prepreg-Windungslagen (9, 10) und gegebenenfalls Prepreg-Zwischenlagen (14, 14') so zueinander angeordnet werden und unter Wärmeeinwirkung und Druck und/oder Unterdruck geformt werden und aushärten, dass ein Zwischenprodukt der Verbindungsstrebe (1) großer Breite erzeugt wird, welches zwar bereits den gewünschten Querschnitt der Verbindungsstrebe (1) aufweist, jedoch nachfolgend noch in Längsrichtung der Verbindungsstrebe (1) auf die gewünschte Breite der Verbindungsstrebe (1) gesägt oder geschnitten wird, woraus sich eine Mehrzahl derartiger Verbindungsstreben (1) ergibt.