DE19835029A1 - New twist in longitudinally reinforced strip composite anchors injection molded force coupling, to permit introduction of additional stress without causing weakness in e.g. automobile and textile industry applications - Google Patents
New twist in longitudinally reinforced strip composite anchors injection molded force coupling, to permit introduction of additional stress without causing weakness in e.g. automobile and textile industry applicationsInfo
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Abstract
Description
Hochbelastete Verbundbauteile sind häufig mit Krafteinleitungsbereichen zu verse hen.Highly stressed composite components are often to be versed with force application areas hen.
Diese Krafteinleitungsbereiche können konventionell durch die Anordnung von Durchbrüchen, durch Aufkleben oder Aufschweißen von Zusatzbauteilen realisiert werden.These force introduction areas can be conventionally arranged by Breakthroughs, by gluing or welding additional components become.
Bei der Anordnung von Durchbrüchen erfolgt eine Schwächung des tragenden Querschnittes, Klebverbindungen erfordern besonders für dynamische Belastungen eine hohe technologische Disziplin bei der Fertigung und sind in ihrer Einsetzbarkeit begrenzt.When the openings are arranged, the load-bearing is weakened Cross-section, adhesive connections require especially for dynamic loads a high technological discipline in manufacturing and are usable limited.
Das Aufschweißen zusätzlicher Bauteile ist mit dem Nachteil verbunden, daß es zu Verformungen kommen kann. Darüber hinaus sind nur matrixgleiche oder matrixver trägliche Bauteile miteinander verschweißbar.The welding of additional components is associated with the disadvantage that it is too Deformation can come. In addition, only matrix equals or matrixver inert components can be welded together.
Aus der DE 41 20 133 A1 ist die Verbindung eines Faserverbundbauteiles mit einem thermoplastischen Spritzgießteil bekannt. Dabei erfolgt ein bereichsweises Umsprit zen des Faserverbundbauteiles. Die Verbindung erfolgt vorwiegend stoffschlüssig durch Verschweißen. Hierfür wird Baufreiheit um das Faserverbundbauteil herum benötigt, ein Nachteil, der die Anwendung der vorgestellten Technologie in ihrer Einsatzbreite begrenzt.DE 41 20 133 A1 describes the connection of a fiber composite component to a thermoplastic injection molding known. A sector-specific change is made zen of the fiber composite component. The connection is mainly cohesive by welding. For this, there is freedom of construction around the fiber composite component needed, a disadvantage that the application of the technology presented in their Limited range of use.
Für einseitig aufzuspritzende Bauteile ist diese Verfahrensweise nur ab einer aus reichenden Bauteilgröße (Thermoplastmasse) realisierbar, kleine aufzuspritzende Bauteile sind auf Grund eines zu geringen Wärmeeintrages nicht mit ausreichender Sicherheit mit dem Faserverbundbauteil verbindbar, auch dann nicht, wenn der Schmelzpunkt des aufzuspritzenden Teiles höher als der Schmelzpunkt des Faser verbundbauteiles ist. For components to be sprayed on one side, this procedure is only effective from one Comprehensive component size (thermoplastic compound) realizable, small to be sprayed Components are not sufficient due to insufficient heat input Security can be connected to the fiber composite component, even if the Melting point of the part to be sprayed on higher than the melting point of the fiber composite component is.
In der nach DE 44 29 765 A1 bekannten Bauteilverbindung, deren Herstellung mit einer Klebetechnologie erfolgt, ist besonders nachteilig, daß mit dieser Verbindung die Herstellung einer dauerschwingfesten Verbindung nicht realisierbar ist.In the component connection known from DE 44 29 765 A1, the production thereof with Adhesive technology is particularly disadvantageous that with this connection the establishment of a fatigue-proof connection is not feasible.
Auch zusätzlich angeordnete formschlüssige Verbindungen in Form von Durchbrü chen durch das stabförmige Bauteil und Einbeziehung in die Klebverbindung sind den anstehenden Belastungen nicht gewachsen und führen außerdem zu einer Bauteilschwächung.Also additionally arranged positive connections in the form of breakthroughs Chen through the rod-shaped component and inclusion in the adhesive bond not up to the upcoming loads and also lead to a Component weakening.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbundbauteil, bestehend aus einem Faserver bund-/bauteil oder anderem im kalten oder warmen Zustand verformungsfähigem Halbzeug sowie einem aufgebrachten Thermo- oder Duroplast- bzw. Metallbauteil sowie einem Verfahren zu dessen Fertigung.The invention relates to a composite component consisting of a fiber Bundle / component or other deformable in cold or warm condition Semi-finished product and an applied thermoplastic or thermoset or metal component and a process for its production.
Unter langfaserverstärktem Thermoplasthalbzeug ist hier ein prismatisch beschaffe nes Halbzeug zu verstehen, dessen Eigenschaften in mechanischer und thermischer Hinsicht vorwiegend durch in thermoplastische Matrix eingelagerte feste und/oder steife Fasern gebildet werden, während der Matrix die Funktion eines Schubverbun des zwischen den Fasern zugeordnet ist.Under long fiber reinforced thermoplastic semi-finished products here is a prismatic one to understand nes semi-finished product, its properties in mechanical and thermal Regarding mainly by solid and / or embedded in thermoplastic matrix stiff fibers are formed while the matrix functions as a shear joint which is assigned between the fibers.
Anstelle dieses Thermoplastlangfaserverbundes ist in gleicher Weise ein metalli sches Halbzeug einsetzbar.Instead of this thermoplastic long fiber composite is a metalli in the same way semi-finished product can be used.
Ziel der Erfindung ist es, ein Faserverbundbauteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung für vorzugsweise dynamisch langzeitig hochbelastete Bauteile, auch unterschiedlicher Matrixbeschaffenheit zu schaffen.The aim of the invention is to provide a fiber composite component and a method for the same Manufacture for components that are preferably dynamically long-term stressed, too to create different matrix properties.
Es ist eine form- und stoffschlüssige Verbindungstechnologie zu schaffen, die eine Querschnittsschwächung des tragenden Faserverbundbauteiles ausschließt und für den Krafteinleitungsbereich eine gezielte Steifigkeitserhöhung herbeiführt, darüber hinaus Baufreiheiten für die Anordnung eines Krafteinleitungselementes schafft und die Nachteile bekannter Erfindungen beseitigt. It is necessary to create a positive and integral connection technology, one Cross-sectional weakening of the load-bearing fiber composite component excludes and for brings about a targeted increase in stiffness in the force application area, above also creates space for the arrangement of a force introduction element and the disadvantages of known inventions are eliminated.
Das Ziel der technischen Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Erzielung der genannten Krafteinleitung ein definierter Verdrillungsbereich 3 ge nutzt wird, der durch eine bzw. mehrere vorzugsweise ganzzahlige Verdrillungen des Faserverbundbauteils 1 erzeugt wird. Die Profilverdrillung kann zur Erzielung eines beispielsweise 90° Versatzes im Faserverbundbauteil 1 auch gebrochen ganzzahlig ausgeführt werden.The aim of the technical problem is achieved according to the invention in that a defined twisting area 3 is used to achieve the aforementioned force introduction, which is generated by one or more preferably integer twists of the fiber composite component 1 . The profile twisting can also be performed as a fractional integer to achieve a 90 ° offset in the fiber composite component 1 , for example.
Auf diese Weise entsteht in einem Faserverbundbauteil 1 ein Abschnitt beein flußbarer Beschaffenheit.In this way, in a fiber composite component 1, a portion stunning flußbarer nature arises.
Über Nasen 10, die über die rechte Seitenfläche 6 sowie die linke Seitenfläche 7 hinausragen, können Kräfte in das Bauteil eingeleitet werden.Forces can be introduced into the component via lugs 10 which protrude beyond the right side surface 6 and the left side surface 7 .
Einlaufbereich 8 sowie Auslaufbereich 9 können parallel verlaufen oder in belie bigem Winkel gegenseitig versetzt angeordnet sein.Inlet area 8 and outlet area 9 can run parallel or be mutually offset at any angle.
Für Bauteile mit Anforderungen nach geometrischen Baufreiheiten auf der Rückseite 5, der rechten Seitenfläche 6 und der linken Seitenfläche 7 ist eine einfache Verdrillung 3 vorzugsweise um 180° ausreichend.For components with requirements for geometrical structural freedom on the rear side 5 , the right side surface 6 and the left side surface 7 , a simple twist 3, preferably by 180 °, is sufficient.
Andere Bauteile müssen nur auf der Rückseite 5, wieder andere nur auf der rech ten Seitenfläche 6 und der linken Seitenfläche 7 eben beschaffen sein. Für die Fertigung solcher Teile ist dieser Umstand bei der Durchführung der Verdrillbewe gung zu berücksichtigen. Die Verdrillung erfolgt im bereichsweise angewärmten Zu stand.Other components only have to be made on the back 5 , others only on the right side surface 6 and the left side surface 7 . For the manufacture of such parts, this fact must be taken into account when performing the twisting movement. The twisting takes place in areas that have warmed up.
Die Erwärmung des Teiles erfolgt in den Umformbereichen bis auf den Erwei chungspunkt.The part is heated in the forming areas except for the expansion point.
Der Umformvorgang kann innerhalb eines Verarbeitungswerkzeuges oder extern erfolgen.The forming process can take place within a processing tool or externally respectively.
Der Vorgang des Anbringens bzw. bereichsweisen Umhüllens eines aus einem thermoplastischem oder duromerem oder metallischem Werkstoff bestehenden Krafteinleitungselementes 2 erfolgt auf konventionellen Maschinen, wobei das um geformte Faserverbundbauteil 1 als Einlegeteil fungiert.The process of attaching or enveloping in regions a force introduction element 2 made of a thermoplastic or thermoset or metallic material takes place on conventional machines, the molded fiber composite component 1 functioning as an insert.
Zur Erzielung einer günstigen Umhüllung ist es möglich, zusätzliche Gassen 4 vor zusehen. To achieve a cheap wrapping, it is possible to see additional alleys 4 before.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Bauteil und das Verfahren zu dessen Herstel lung im Textilmaschinen- und Fahrzeugbau angewandt.The component according to the invention and the method for its production are preferred applied in textile machine and vehicle construction.
Im Textilmaschinenbau, beispielsweise an Jaquardmaschinen, werden zum Zweck der Fadenplazierung häufig unter beengten Platzverhältnissen schlanke Bauteile mit bereichsweise angeordneten Krafteinleitungselementen unter extrem hohen Be schleunigungen bewegt. In diesen Krafteinleitungsbereichen besteht oft nur be grenzte Baufreiheit in einer, max. zwei Richtungen senkrecht zum Faserverbundbau teil.In textile machine construction, for example on jacquard machines, are used for the purpose the thread placement often with slim components in confined spaces regionally arranged force introduction elements under extremely high loading accelerations moved. In these areas of force application there is often only be limited space in one, max. two directions perpendicular to fiber composite construction part.
Im Fahrzeugbau sind Gestänge für Schaltgetriebe dadurch gekennzeichnet, daß sich häufig in statisch und dynamisch hoch belasteten Bereichen Schnittstellen zu Anschlußbauteilen befinden, über die, vor allem bei unsachgemäßer Bedienung er hebliche Kräfte geleitet werden. Da der Anschluß von Bauteilen häufig mit Quer schnittsschwächungen durch erforderliche Durchbrüche verbunden ist, kann mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verdrillungstechnologie eine neuartige Wirkpaa rung Einsatz finden.In vehicle construction, linkages for manual transmissions are characterized in that interfaces often occur in areas subject to high static and dynamic loads Connection components are located, especially when used improperly considerable forces are directed. Since the connection of components often with cross weakened sections due to necessary breakthroughs can be associated with the Twisting technology proposed according to the invention is a new type of active pair find use.
Auf diese Weise sind Substitutionen von Aluminiumdruckgußschaltgestängen durch leichtere Faserverbundschaltgestänge realisierbar.In this way, substitutions of die-cast aluminum shift linkages are through Lighter fiber composite shift linkages can be implemented.
Das erfindungsgemäße Verbundbauteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung werden nachstehend an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The composite component according to the invention and a method for its production are explained in more detail below using the following exemplary embodiment.
Hierzu zeigt Fig. 1 das erfindungsgemäße Verbundbauteil, bestehend aus dem Faserverbundbauteil 1 und dem Krafteinleitungselement 2 in einer Anordnung mit einfacher 180° Verdrillung sowie mit den für Bewegungsübertragungen zuständigen Nasen 10 in bündiger Ausführung von Rückseite 5 sowie rechter Seitenfläche 6 und linker Seitenfläche 7. 1 this is shown in Fig. The composite component according to the invention, consisting of the composite fiber component 1 and the force introduction element 2 in an arrangement with a simple 180 ° twist as well as with the relevant for movement transfer lugs 10 in flush version of back 5, and the right side surface 6 and left side surface 7.
In Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Faserverbundbauteil 1 mit einer zusätzlich an geordneten Durchflußgasse 4 versehen.In Fig. 2, the fiber composite component 1 according to the invention is additionally provided with an ordered flow passage 4 .
Die Fig. 3 zeigt ein Faserverbundbauteil 1 mit einfachem (180°) Verdrillungsbereich 3 sowie ein umhüllendes Krafteinleitungselement 2 und die Fig. 4 zeigt das erfin dungsgemäße Faserverbundbauteil 1 mit einer 90° Verdrillung. FIG. 3 shows a composite fiber component 1 with single (180 °) Verdrillungsbereich 3 as well as a covering force introduction element 2 and Fig. 4 shows the dung OF INVENTION modern fiber composite component 1 with a 90 ° twist.
Damit eine Schar derartiger Verbundbauteile reibungslos aneinander gleiten kön nen, müssen die Rückseite 5, rechte Seitenfläche 6 und linke Seitenfläche 7 des Kunststoffteiles mit dem Faserverbundbauteil 1 bündig angeordnet sein.In order for a family of such composite components to slide smoothly against one another, the rear side 5 , right side surface 6 and left side surface 7 of the plastic part must be arranged flush with the fiber composite component 1 .
Zur günstigeren Umhüllung sind nach Fig. 2 zwei zusätzliche Durchflußgassen 4 erfindungsgemäß angeordnet.To lower envelope 2 two additional Durchflußgassen 4 are shown in FIG. Arranged according to the invention.
Auf diese Weise werden bessere Umhüllungsvoraussetzungen geschaffen. Für eine Reihe von Faserverbundbauteilen 1 sind 90°-Verdrillungsbereiche 3 wie in Fig. 4 dargestellt erforderlich, um im speziellen Fall durch Spritzgießen, Strang pressen oder Pressen aufgebrachte Krafteinleitungselemente 2 aufzunehmen. Der Einlaufbereich 8 und der Auslaufbereich 9 sind im vorliegenden Anwendungsbei spiel um 90° verdrillt, diese können bei Bedarf jedoch zwischen 0° und 90° jede erforderliche Konstellation erhalten. This creates better wrapping conditions. For a number of fiber composite components 1 , 90 ° twisting areas 3 as shown in FIG. 4 are required in order to accommodate force introduction elements 2 applied by injection molding, extrusion or pressing in a special case. The inlet area 8 and the outlet area 9 are twisted by 90 ° in the present application example, but these can, if required, be given any required constellation between 0 ° and 90 °.
11
Faserverbundbauteil
Composite component
22nd
Krafteinleitungselement
Force application element
33rd
Verdrillungsbereich
Twist range
44th
Durchflußgasse
Flow lane
55
Rückseite
back
66
rechte Seitenfläche
right side surface
77
linke Seitenfläche
left side surface
88th
Einlaufbereich
Infeed area
99
Auslaufbereich
Outlet area
1010th
Nase
nose
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998135029 DE19835029A1 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | New twist in longitudinally reinforced strip composite anchors injection molded force coupling, to permit introduction of additional stress without causing weakness in e.g. automobile and textile industry applications |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998135029 DE19835029A1 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | New twist in longitudinally reinforced strip composite anchors injection molded force coupling, to permit introduction of additional stress without causing weakness in e.g. automobile and textile industry applications |
Publications (1)
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---|---|
DE19835029A1 true DE19835029A1 (en) | 2000-01-27 |
Family
ID=7876309
Family Applications (1)
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DE1998135029 Withdrawn DE19835029A1 (en) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | New twist in longitudinally reinforced strip composite anchors injection molded force coupling, to permit introduction of additional stress without causing weakness in e.g. automobile and textile industry applications |
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DE (1) | DE19835029A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017102603A1 (en) | 2016-02-09 | 2017-08-10 | Comprisetec Gmbh | Thermoplastic hybrid construction for one component |
-
1998
- 1998-07-23 DE DE1998135029 patent/DE19835029A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102017102603A1 (en) | 2016-02-09 | 2017-08-10 | Comprisetec Gmbh | Thermoplastic hybrid construction for one component |
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