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Patent Searching and Data


Title:
CONNECTION ELEMENT FOR A FIBRE-REINFORCED PLASTIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connection element for integration into a fibrous fabric mat arrangement, for producing a fibre-reinforced plastic component, comprising a disk having an outer edge region which defines an innner connection region, the outer edge region (21) being provided with reinforcing fibres which extend outward in the form of projecting fibrous threads (3) or bundles (31) of fibrous threads. The invention also relates to a fibre-reinforced plastic component comprising at least one such connection element, and to a method for producing a fibre-reinforced plastic component comprising at least one such connection element.

Inventors:
ULRIKKEHOLM, Torben (Søbrinken 5, 5550 Langeskov, 5550, DK)
BLOMENKAMP, Dirk (Franz-Bals-Str. 35, Paderborn, 33106, DE)
Application Number:
EP2018/081679
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
November 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KONINKLIJKE NEDSCHROEF HOLDING B.V. (Kanaaldijk N.W. 71, 5707 LC Helmond, 5707, NL)
International Classes:
F16B37/04; B29C70/86; F16B35/06
Domestic Patent References:
WO2015015224A12015-02-05
WO1990015708A11990-12-27
WO2014116151A12014-07-31
Foreign References:
DE19834772A12000-02-10
DE102004062895A12006-06-29
US20170335875A12017-11-23
DE102013220718A12015-04-16
EP1048442A12000-11-02
DE3718676A11988-12-22
DE19608127A11997-09-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE DÖRNER & KÖTTER PARTG MBB (Körnerstraße 27, Hagen, 58095, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Anschlusselement zur Integration in eine Fasergewebemattenanordnung, zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffbauteils, umfassend eine Scheibe mit einem Außenrandbereich, der einen inneren Verbindungsbe reich begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrandbereich (21 ) mit Verstärkungsfasern versehen ist, die sich in Form von überste henden Faserfäden (3) oder Faserfadenbündeln (31 ) nach außen erstre cken.

2. Anschlusselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (2) eine Metallscheibe ist.

3. Anschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserfäden (3) und/oder Faserfadenbündel (31 ) durch in die Scheibe (2) eingebrachte Löcher (22) geführt sind, die bevorzugt umlau fend beabstandet zum Scheibenaußenrand angeordnet sind.

4. Anschlusselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (23) der Scheibe (2) eine Bohrung (23) oder ein Verbindungsteil aufweist, das bevorzugt in Form eines Bolzens, einer Mutter oder eines Nietstücks ausgebildet ist.

5. Fasermatte, insbesondere Carbonfasermatte zur Herstellung eines Fa serverbundkunststoffbauteils (5), dadurch gekennzeichnet, dass in diese wenigstens ein Anschlusselement (1 ) nach den vorgenannten Ansprü chen eingebracht ist, das bevorzugt in diese eingewebt ist.

6. Fasermatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Prepreg- Fasermatte ausgebildet ist.

7. Faserverbundkunststoffbauteil, umfassend eine in eine Kunststoffmatrix eingebettete Fasermattenanordnung (51 ), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlusselement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angeordnet ist, dessen Faserfäden (3) in wenigstens einer Fasermatte und/oder zwischen zwei Fasermatten angeordnet sind.

8. Faserverbundkunststoffbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass der Verbindungsbereich (23) des wenigstens einen Anschlus selements (1 ) nicht in die Kunststoff matrix eingebettet ist.

9. Faserverbundkunststoffbauteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge

kennzeichnet, dass wenigstens zwei Fasermatten nach Anspruch 5 oder 6 beabstandet und/oder zwei Fasermattenanordnungen (51 ) übereinan der angeordnet in eine Kunststoff matrix eingebettet sind, welche Faser matten bzw. Fasermattenanordnungen (51 ) jeweils wenigstens ein An schlusselement (1 ) aufweisen, dessen Verbindungsbereich eine Bohrung aufweist, wobei die Bohrungen (24) wenigstens eines Anschlussele ments (1 ) wenigstens zweier Fasermatten bzw. Fasermattenanordnun gen (51 ) zueinander fluchtend angeordnet sind, und wobei ein Distan zelement (4) derart durch die fluchtend zueinander angeordneten Boh rungen (24) der Anschlusselemente (1 ) der Fasermatten bzw. der Fa sermattenanordnungen (51 ) geführt ist, dass die Anschlusselemente (1 ) einer jeden Fasermatte bzw. Fasermattenanordnung (51 ) beabstandet zueinander auf der Außenmantelfläche des Distanzelements (4) aufliegt, wobei . die Mantelfläche des Distanzelements (4) bevorzugt zumindest bereichsweise konisch und/oder abgestuft ausgebildet ist.

10. Faserverbundkunststoffbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass das Distanzelement (4) hülsenförmig ausgebildet ist und/oder dass an dem Distanzelement (4) ein Verbindungsteil, insbesondere in Form einer Mutter oder eines Bolzens, bevorzugt eines Gewindebolzens (46) angeordnet ist.

1 1. Distanzelement zur Verbindung mehrerer beabstandet übereinanderlie gend angeordneter, wenigstens ein mit einer Bohrung (24) versehenes Anschlusselement (1 ) aufweisender Fasermatten bzw. Fasermattenano rdnungen zur Fierstellung eines Faserverbundstoffbauteils, insbesondere eines CFK-Bauteils, umfassend einen Auffädelabschnitt zur Aufnahme der eine Bohrung (24) aufweisenden Anschlusselemente, wobei der Auf fädelabschnitt entlang seines Längsmittelachsenverlaufs einen sich ver mindernden Außendurchmesser aufweist.

12. Distanzelement nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Auffädelabschnitt zumindest bereichsweise konisch zulaufend oder stu fenweise sich verjüngend ausgebildet ist.

13. Distanzelement nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieses hülsenförmig ausgebildet ist und/oder dass an dieses ein Verbindungsteil, insbesondere in Form einer Mutter oder eines Bolzens angeformt ist, der bevorzugt als Gewindebolzen (46) ausgebildet ist.

14. Distanzelement nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass sich an den abgestuften und/oder konisch ausgebildeten Auffädelabschnitt eine Scheibe (41 ) anschließt, die bevorzugt mit Ver stärkungsfaserfäden oder Verstärkungsfaserbündeln, insbesondere Car bonfasern oder Carbonfaserbündeln versehen ist, die sich in Form von überstehenden Faserfäden nach außen erstrecken.

15. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkunststoff-Bauteils, wobei zunächst die Faserfäden (3) und/oder Faserfadenbündel (31 ) wenigstens eines Anschlusselements nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in eine Fa sermatte eingewebt oder zwischen zwei Fasermatten platziert werden und anschließend die wenigstens eine Fasermatte bzw. das Fasermat tenpaar mit den Faserfäden (3) und/oder den Faserfadenbündeln (31 ) des wenigstens einen Anschlusselements (1 ) in eine Kunststoff matrix eingebettet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbin dungsbereich des wenigstens einen Anschlusselements nicht in die Kunststoff matrix eingebettet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens zwei Fasermatten jeweils die Faserfäden (3) bzw. die Faser fadenbündel (31 ) wenigstens eines Anschlusselements (1 ) eingewebt oder zwischen wenigstens zwei Fasermattenpaaren die Faserfäden (3) bzw. die Faserfadenbündel (31 ) wenigstens eines Anschlusselements (1 ) platziert werden, wobei der Verbindungsbereich (23) der wenigstens zwei Anschlusselemente (1 ) eine Bohrung (24) aufweist, nachfolgend die Fasermatten bzw. die Fasermattenpaare derart übereinanderliegend an geordnet werden, dass die Bohrungen (24) der Anschlusselemente (1 ) zueinander fluchten, anschließend ein Distanzelement (4) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14 durch die jeweils fluchtend zueinander ange ordneten Bohrungen (24) der Anschlusselemente (1 ) geführt wird, wo nach die so gebildete Anordnung in eine Kunststoff matrix eingebettet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Distan zelement (4) nach Anspruch 14 ausgebildet ist, wobei die Scheibe (41 ) des Distanzelements (4) mit Verstärkungsfaserfäden oder Verstärkungs faserbündeln versehen ist, die in eine Fasermatte eingewebt sind oder zwischen wenigstens zwei Fasermattenpaaren platziert werden.

Description:
Anschlusselement für ein Faserverbundkunststoffbauteil

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement zu Integration in einer Fasergewe bemattenanordnung zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffbauteils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fa serverbundkunststoffbauteil mit einem solchen Anschlusselement nach dem Patentanspruch 7 sowie ein Distanzelement zur Verbindung mehrerer beab- standet übereinanderliegend angeordneter Anschlusselemente nach dem Pa tentanspruch 1 1. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Her stellung eines Faserverbundkunststoffbauteils unter Einsatz eines solchen An schlusselements nach dem Patentanspruch 15.

Zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK-Bauteile), werden Verstärkungs fasern, beispielsweise Polyacrylnitril-Fasern verdreht und zu Gewebematten mit unterschiedlichen Gelegen mit Lagen in verschiedenen Faserrichtungen weiter verarbeitet. Diese Fasermatten werden in eine Kunststoffmatrix eingebettet und nachfolgend ausgehärtet. Für die Kunststoff matrix kommen bevorzugt Epoxid harze zum Einsatz, da sie eine sehr gute Haftung an den Fasern und somit eine gute Belastungverteilung zwischen den Fasern gewährleisten. Die Fasergewe be werden nach Tränken mit einem Matrixharz entweder durch Handlaminieren, d.h. Positionieren der harzgetränkten Fasermatten auf einer Form mit nachfol gendem Aushärten, oder auch im Nasspressverfahren durch Aushärten in einer druckbeaufschlagten Form verarbeitet. Bei größeren Stückzahlen erfolgt die Herstellung regelmäßig mittels des Resin Transfer Molding (RTM)-Verfahrens, bei dem zugeschnittene Fasermatten in eine geschlossene Form gebracht wer den, die zunächst evakuiert, dann mit flüssigem Harz befüllt und nachfolgend ausgehärtet wird. Zur Herstellung hochwertiger Bauteile werden auch Vorim prägnierte Fasermatten, so genannte Prepreg-Matten eingesetzt. Diese regel mäßig als Rollenmaterial mit Epoxidharz vorgetränkten Matten können direkt in die für das herzustellende Bauteil erforderliche Form zugeschnitten werden, bis zur gewünschten Bauteildicke übereinander positioniert und dann unter Press druck und Temperatur ausgehärtet werden. Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere CFK-Bauteile, weisen neben außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Elastizität und Steifigkeit eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine sehr niedrige Wärmedehnung bei einer äußerst geringen Dichte auf, weshalb dieser Werkstoff in der Luft- und Raum fahrttechnik sowie im Automobilbau zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Zur Verbindung von CFK-Bauteilen mit weiteren Bauteilen werden diese oftmals zur Durchführung von Schrauben oder Nieten mit Löchern versehen, welche entweder durch Stanzen oder durch Bohren eingebracht werden. Hierdurch wird an dem CFK-Bauteil an der Lochungsstelle eine Schwächung erzeugt, wodurch die Gefahr eines Versagens der Schraub- oder Nietverbindung durch Bruch oder Ausreißen an der Lochung besteht. Aufgrund der Matrixdominanz der Faserverbundstoffe bei Druckbelastung ist die Lochleibungsfestigkeit eines Faserverbundes sehr gering. Die Kunststoffmatrix hat die Aufgabe, die Fasern zu stützen und die Kräfte in die Fasern, zwischen den Fasern und von Schicht zu Schicht zu leiten. Durch Druckbelastung steigen die Spannungen senkrecht zur Faser und die Schubspannungen an. Aufgrund der geringen Festigkeiten in diesen Richtungen kommt es zu einem frühen Versagen der Matrix, bzw. der Faser-Matrixanbindung.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrun de, ein Anschlusselement zu Integration in eine Fasergewebemattenanordnung zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffbauteils bereitzustellen, die eine zuverlässige Niet-, Bolzen oder Schraubverbindung von CFK-Bauteilen ermög licht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Anschlusselement mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit der Erfindung ist ein Anschlusselement zu Integration in einer Fasergewe bemattenanordnung zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffbauteils be reitgestellt, die eine zuverlässige Niet-, Schrauben-, oder Bolzenverbindung von CFK-Bauteilen ermöglicht. Dadurch, dass eine Scheibe angeordnet ist, in deren Außenrandbereich Verstärkungsfasern oder -bündel, insbesondere Carbonfa sern oder Carbonfaserbündel angeordnet sind, die sich in Form von überste henden Faserfäden nach außen erstrecken, ist eine Integration dieser Scheibe durch Einbringung dieser Fahrerfäden in den Fasergewebematten- Kunststoffmatrixverbund ermöglicht. Nach Aushärten des Bauteils ist das An schlusselement über die Faserfäden dann in dieses Bauteil integriert. Eine Ma nipulation dieses Anschlusselements, beispielsweise durch Einbringen einer Bohrung mit anschließender Durchführung eines Bolzens oder eines Niets be wirkt so keine unmittelbare Schwächung des CFK- Werkstoffs, wodurch eine hohe Lochleibungsfestigkeit ermöglicht ist. Bevorzugt ist die Scheibe eine Me tallscheibe.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Fasern und/oder Faserbündel durch in die Scheibe eingebrachte Löcher geführt, die bevorzugt umlaufend beabstandet zum Scheibenaußenrand angeordnet sind. Hierdurch ist eine zuverlässige Ver bindung der Fasern bzw. der Faserbündel mit der Scheibe ermöglicht.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbindungsbereich der Scheibe eine Bohrung zur Durchführung eines Bolzens oder eines Niets auf. Der Verbin dungsbereich kann auch direkt mit einem Verbindungsteil, beispielsweise in Form eines Bolzens, eines Gewindebolzens oder auch eines Nietstücks oder eine Mutter ausgebildet sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Anschlusselement bereits in eine Fasermatte, insbesondere eine Carbonfasermatte zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffbauteils eingewebt. Hierdurch ist die Integration des Anschlusselements in ein herzustellendes Bauteil weiter vereinfacht. Dabei ist diese Fasermatte vorzugsweise als Prepreg-Matte ausgebildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Faserver bundkunststoffbauteil, umfassend eine in eine Kunststoff matrix eingebettete Fasermattenanordnung bereitzustellen, bei der eine zuverlässige Niet- Schrauben- oder Bolzenverbindung mit weiteren Bauteilen, insbesondere CFK- Bauteilen ermöglicht ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ge löst, dass wenigstens ein Anschlusselement der vorgenannten Art angeordnet ist, dessen Faserfäden in wenigstens einer Fasermatte oder auch zwischen zwei Fasermatten angeordnet sind. Dabei ist der Verbindungsbereich des we nigstens einen Anschlusselements bevorzugt nicht in die Kunststoff matrix ein- gebettet. Hierdurch ist nach dem Aushärten des Faserverbundkunststoffbauteils durch das integrierte Anschlusselement eine Niet-, Schrauben- oder auch Bol zenverbindung ohne Beeinträchtigung des Faserverbundkunststoffbauteils er möglicht.

In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Fasermatten beabstandet übereinander angeordnet in eine Kunststoff matrix eingebettet, welche Faser matten jeweils wenigstens ein Anschlusselement aufweisen, dessen Verbin dungsbereich eine Bohrung aufweist, wobei die Bohrungen wenigstens eines Anschlusselements wenigstens zweier Fasermatten zueinander fluchtend an geordnet sind und wobei ein Distanzelement derart durch die fluchtend zuei nander angeordneten Bohrungen der Anschlusselemente der Fasermatten ge führt ist, dass die Anschlusselemente einer jeden Fasermatte beabstandet zu einander auf der Außenmantelfläche des Distanzelements aufliegt. Hierdurch ist bei einem in Sandwichbauweise aufgebauten Faserverbundkunststoffbauteil eine Integration mehrerer Anschlusselemente in einzelne Lagen des Bauteil- aufbaus ermöglicht, wodurch die Krafteinleitung über die einzelnen Anschlus selemente direkt in die unterschiedlichen Ebenen erzielt ist. Durch die Durch führung des Distanzelements ist eine gleichmäßige Krafteinleitung in die einzel nen Einschlusselemente erzielt.

Bevorzugt ist die Mantelfläche des Distanzelements zumindest bereichsweise konisch und/oder abgestuft ausgebildet. Hierdurch ist eine beabstandete An ordnung der einzelnen Anschlusselemente ermöglicht. Dabei kann das Distan zelement hülsenförmig ausgebildet sein. Hierdurch ist die Durchführung eines Bolzens oder auch einer Schraube durch das Distanzelement zur Verbindung des Faserverbundkunststoffbauteils mit einem weiteren Bauteil ermöglicht.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist an dem Distanzelement ein Ver bindungsteil, insbesondere in Form einer Mutter oder eines Bolzens, bevorzugt eines Gewindebolzens angeordnet. Hierdurch ist eine Funktion des Distan zelements als Verbindungsteil mit gleichmäßiger Krafteinleitung in die einzelnen Ebenen des Faserverbundkunstoffbauteils über die auf dem Distanzelement angeordneten Anschlusselemente erzielt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Distanzelement zur Verbindung mehrerer beabstandet übereinanderliegend angeordneter, wenigs tens ein mit einer Bohrung versehenes Anschlusselement aufweisender Faser matten zur Herstellung eines Faserverbundkunststoffteils, insbesondere eines CFK-Bauteils, wobei das Distanzelement einen Auffädelabschnitt zur Aufnahme von wenigstens zwei einen Durchbruch, insbesondere eine Bohrung aufwei senden Anschlusselementen aufweist, welcher Auffädelabschnitt entlang seines Längsmittelachsenverlaufs einen abnehmenden Durchmesser aufweist. Hierbei kann der abnehmende Durchmesser entweder durch eine konisch zulaufende Ausbildung des Auffädelabschnitts und/oder durch eine stufenweise Verjüngung des Abschnitts mit Ausbildung von Absätzen ausgebildet sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist an das Distanzelement ein Verbindungsteil, insbesondere in Form einer Mutter oder eines Bolzens, bevorzugt eines Gewin debolzens ausgebildet. Hierdurch ist das Distanzelement zugleich als Verbin dungsmittel zur Verbindung eines Faserverbundkunststoffbauteils mit einem weiteren Bauteil einsetzbar.

In Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den abgestuften und/oder ko nisch ausgebildeten Auffädelabschnitt eine Scheibe an, die vorzugsweise mit Verstärkungsfasern oder Verstärkungsfaserbündeln, insbesondere Carbonfa sern oder Carbonfaserbündeln versehen ist, die sich in Form von überstehen den Faserfäden nach außen erstrecken. Hierdurch ist eine Integration des Dis tanzelements über die Scheibe in eine Fasergewebemattenanordnung ermög licht, wobei auf dem Distanzelement in weitere Lagen des Faserverbundkunst- stoffbauteilaufbaus integrierte Anschlusselemente beabstandet zueinander an geordnet werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkunststoff-Bauteils bereitzustellen, das eine zuverlässige Niet-Schrauben oder Bolzenverbindung des hergestellten Bauteils mit weiteren Bauteilen ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.

Dadurch, dass zunächst die Faserfäden wenigstens eines Anschlusselements in eine Fasermatte eingewebt oder auch zwischen zwei Fasermatten platziert werden und anschließend die wenigstens eine Fasermatten mit den Faserfäden des wenigstens einen Anschlusselements in eine Kunststoff matrix eingebettet wird, ist nach anschließendem Aushärten der in der Kunststoff matrix eingebet teten Anordnung eine zuverlässige Verbindung durch das Anschlusselement ohne übermäßige Beanspruchung des CFK-Werkstoffs ermöglicht. Unter die Einbettung der Fasermatten in eine Kunststoff matrix ist auch die Positionierung der Faserfäden zwischen zwei Prepreg-Matten zu subsummieren. Auch hier ergänzen sich die Harze in denen die Matten getränkt sind zu einer Kunststoff matrix.

Bevorzugt wird der Verbindungsbereich des wenigstens einen Anschlussele ments nicht in die Kunststoff matrix eingebettet. Hierdurch ist einer Übertragung von Bearbeitungsbeanspruchungen des Anschlusselements, beispielsweise durch Einbringen einer Bohrung oder Einstanzen eines Loches auf das umge bende CFK-Material, vermieden.

In Weiterbildung der Erfindung werden in wenigstens zwei Fasermatten jeweils die Faserfäden wenigstens eines Anschlusselements eingewebt oder zwischen wenigstens zwei Fasermattenpaare werden die Faserfäden wenigstens eines Anschlusselements platziert, wobei der Verbindungsbereich der wenigstens zwei Anschlusselemente eine Bohrung aufweist, nachfolgend werden die Fa sermatten bzw. die Fasermattenpaare derart übereinanderliegend angeordnet, dass die Bohrungen der Anschlusselemente zueinander fluchten, wonach ein Distanzelement durch die jeweils fluchtend zueinander angeordneten Bohrun gen der Anschlusselemente geführt wird, wonach die so gebildete Anordnung in eine Kunststoff matrix eingebildet wird. (Auch hier gilt das zuvor zur Bildung ei ner Kunststoffmatrix durch Aufschichten von Prepreg-Matten Angeführte.) Hier durch ist eine über mehrere Lagen eines sandwichartig aufgebauten Faserver bundkunststoffbauteils positionierte Einbringung von Anschlusselementen und deren Kopplung über das Distanzelement bewirkt, welches auf das Distanzele ment einwirkende Kräfte gleichmäßig in die verschiedenen Lagen des Faser verbundkunststoff-Bauteils einleitet. Durch diese gleichmäßige Krafteinleitung ist einer Überbeanspruchung des Faserverbundkunststoffbauteils an der Ver bindungsstelle entgegengewirkt.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 die schematische Darstellung eines Anschlusselements;

Figur 2 die schematische Darstellung eines Anschlusselements in einer weiteren Ausführungsform;

Figur 3 die schematische Darstellung eines Anschlusselements in einer dritten Ausführungsform;

Figur 4 die schematische Darstellung eines Distanzelements mit ange ordnetem Anschlusselement nach Figur 1 ;

Figur 5 die schematische Darstellung einer Carbonfasermatte mit inte griertem Anschlusselement gemäß Figur 1 im Querschnitt und Figur 6 die schematische Darstellung eines CFK-Bauteils mit integrier tem Distanzelement und Anschlusselementen.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Anschlusselement 1 ist im Wesentlichen gebildet aus einer Scheibe 2 mit einem Außenrandbereich 21 , in dem umlau fend beabstandet zum Scheibenaußenrand Löcher 22 eingebracht sind, die einen Verbindungsbereich 23 begrenzen. Die Scheibe 2 ist im Ausführungsbei spiel als Metallscheibe ausgebildet und mit Carbonfaserfäden 3 versehen, die durch die umlaufend angeordneten Löcher 22 geführt mit der Scheibe 2 ver bunden sind. Die Carbonfaserfäden sind im Ausführungsbeispiel mit einem Epoxidharz getränkt.

In Figur 2 ist ein Anschlusselement 1 in einer weiteren Ausführungsform darge stellt. Hierbei ist die Scheibe 2 rechteckig ausgebildet und aus Aluminium her gestellt. Der Außenrandbereich 21 dieser Scheibe 2 erstreckt sich bis nahe an das Zentrum der Scheibe 2 und ist in Art einer flächigen Perforation mit Löchern 22 versehen, welche einen inneren Verbindungsbereich 23 begrenzen. In den Verbindungsbereich 23 ist hier eine Bohrung 24 zur Durchführung eines Befes tigungsbolzens oder -niets eingebracht. Durch die perforationsartig in die Scheibe 2 eingebrachten Löcher sind Carbonfaserfäden 3 hindurchgeführt, die sich als überstehende Faserfäden nach außen erstrecken. Die Scheibe 2 ist auf diese Weise quasi in ein Carbonfaserfadengeflecht„eingewebt".

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 besteht das Anschlusselement 1 aus einer kreisrunden Scheibe 2, in deren Außenrandbereich 21 gegenüberliegend Langlöcher 25 eingebracht sind. Durch die Langlöcher 25 sind Carbonfaser bündel 31 geführt, die mit der Scheibe 2 verbunden sind. In Figur 3 sind ledig lich zwei mit Carbonfaserbündeln 31 durchzogene Langlöcher 25 in der Schei be 2 eingebracht. Selbstverständlich können in der Scheibe 2 auch mehrere mit Carbonbaserbündeln 31 durchzogene Langlöcher 25 angeordnet sein. Es ist weiterhin auch möglich, sowohl mit Carbonfaserfäden 3 durchzogene Löcher 22, als auch mit Carbonbaserbündeln 31 durchzogene Langlöcher 25 anzuord nen. Auch hier begrenzen die mit den Carbonfaserbündeln 31 durchzogenen Langlöcher 5 einen inneren Verbindungsbereich 23.

In Figur 4 ist ein Distanzelement 4 dargestellt. Das Distanzelement 4 besteht im Wesentlichen aus einer kreisrunden Scheibe 41 , an die in ihrem inneren Ver bindungsbereich 44 zentrisch ein hülsenförmig ausgebildetes Konusstück 45 angeformt ist. In dem Außenrandbereich 42 der Scheibe 41 sind umlaufend Lö cher 43 eingebracht, die mit Carbonfaserfäden 3 durchzogen sind, die mit der Scheibe 41 verbunden sind. Auf das hülsenförmige Konusstück 45 des Distan zelements 4, dessen konisch nach außen zulaufende Mantelfläche einen Auffä delabschnitt ausbildet, ist beispielhaft ein Anschlusselement 1 gemäß Figur 1 aufgebracht, das hierzu zentrisch mit einer Bohrung 24 versehen wurde, mit der es auf das Konusstück 45 des Distanzelements 4 aufgefädelt ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich, lassen sich so mehrere Anschlusselemente 1 , die mit zentrischen Bohrungen 24 mit unterschiedlichem Durchmesser versehen sind, beabstandet zueinander auf das Konusstück 45 auffädeln.

In Figur 5 ist schematisch die Fasermattenanordnung 51 eines CFK-Bauteils 5 gezeigt, in die ein Anschlusselement 1 integriert ist. Hierbei wurden zwischen aufeinander mit unterschiedlichen Faserrichtungen in einer Kunststoff matrix platzierten Fasermatten die Carbonfäden 3 des Anschlusselements 1 angeord net, wonach diese Anordnung ausgehärtet wurde. Dabei ist der Verbindungsbe reich 23 der Scheibe 2 des Anschlusselements 1 nicht in die Kunststoff matrix eingebettet.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist ein CFK-Bauteil in Sandwichbauwei se dargestellt. Hierbei wurden mehrere jeweils mit einem Anschlusselement 1 gemäß Figur 5 versehene Fasermattenanordnungen 51 erstellt und auf ein Dis tanzelement 4 aufgefädelt, wobei die Verbindungsbereiche 23 der Anschlus selemente 1 der einzelnen Fasermattenanordnungen 51 jeweils mit einer zent rischen Bohrung 24 versehen wurden, deren Durchmesser zueinander jeweils verjüngt ausgebildet ist. Auf diese Weise sind die einzelnen Anschlusselemente 1 der Fasermattenanordnungen 51 beabstandet zueinander auf dem stufig ausgebildeten Konusstück 45 des Distanzelements 4 platziert. Das Distanzele ment 4 weist dabei endseitig eine Scheibe 41 auf, auf der die unterste Faser mattenanordnung 51 aufliegt. Das Konusstück 45 des Distanzelements 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel massiv ausgebildet und an seinem der Scheibe 41 gegenüberliegenden Ende mit einem Gewindebolzen 46 versehen, der an das Konusstück 45 angeformt ist. Nach anschließender Aushärtung des so gebilde ten CFK-Bauteils kann dieses einfach über den Gewindebolzen 46 mit einem weiteren Bauteil verbunden werden.

In einer weiteren - nicht dargestellten - Ausführungsform sind an der Scheibe 41 des Distanzelementes 4 Carbonfasern 3 angeordnet, die zunächst zwischen die Prepreg-Fasermatten einer ersten Fasermattenanordnung 51 angeordnet wur den, wodurch das Distanzelement 4 in diese erste Fasermattenanordnung 51 integriert ist. Das Konusstück 45 des Distanzelements 4 ragt so wiederum aus der ersten Fasermattenanordnung 51 hervor. Auf den stufig ausgebildeten Ko nus 45 des Distanzelements 4 wurden nachfolgend wiederum mehrere jeweils mit einem Anschlusselement 1 gemäß Figur 5 versehene Fasermattenanord nungen 51 mit ihren Bohrungen 24 unterschiedlichen Durchmessers aufgefä delt, wodurch diese beabstandet zueinander auf dem Konusstück 45 des Dis tanzelements 4 angeordnet sind.