Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements und Sand wichelement

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements mit zumindest einer ersten Deckschicht, ei ner Kernschicht und einem Einleger, wobei in dem Sandwichele ment eine Verbindungsfläche der Kernschicht mit einer Verbin dungsfläche der Deckschicht verbunden ist sowie eine erste Fläche des Einlegers zumindest teilweise mit der Verbindungs fläche der Deckschicht verbunden ist und wobei die Kern schicht einen Schaum aufweist.

Bisher wird bei dem Verfahren eine passgenaue Aussparung in die Kernschicht eingebracht und der Einleger wird formschlüs sig in die Aussparung eingelegt. Dabei bilden der Einleger und die Kernschicht eine gemeinsame Oberfläche, welche mit der Deckschicht verklebt wird.

Um eine möglichst haltbare Verbindung zu schaffen, ist es nö tig, die erste Fläche des Einlegers, welche mit der Verbin dungsfläche der Deckschicht verbunden ist, möglichst groß zu gestalten. Dies geht mit einer größeren Masse des Einlegers einher, was wiederum negative Auswirkungen auf das Gewicht des Sandwichbauteils hat.

Ein weiteres Problem ist, dass die Klebeverbindung zwischen dem Einleger und der Deckschicht trotz einer großen ersten Fläche des Einlegers durch an dem Einleger angreifenden Tor sionskräften (z. B. beim An- oder Abschrauben eines Anbau teils) gelöst werden kann, weil die Klebeverbindung zwischen dem Einleger und der Deckschicht nur ungenügend robust gegen resultierende Scherkräfte ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements anzugeben, wobei der Einleger möglichst klein gehalten werden kann und wobei der Einleger möglichst fest in dem Sandwichelement verankert ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwichelements mit zumindest einer ersten Deck schicht, einer Kernschicht und einem Einleger, wobei in dem Sandwichelement eine Verbindungsfläche der Kernschicht mit einer Verbindungsfläche der Deckschicht verbunden ist sowie eine erste Fläche des Einlegers zumindest teilweise mit der Verbindungsfläche der Deckschicht verbunden ist und wobei die Kernschicht einen Schaum aufweist, bei welchem Verfahren er findungsgemäß zumindest in den Schaum der Kernschicht eine Aussparung eingebracht wird und der Einleger mit einem Ab stand zum Schaum in der Aussparung positioniert wird. In den Abstand wird aushärtbarer Klebstoff gefüllt, wobei der Kleb stoff eine Schicht zwischen dem Einleger und dem Schaum bil det. Weiter ist vorgesehen, dass der Klebstoff aushärtet.

Der Klebstoff in dem Abstand, d. h. zwischen dem Einleger und dem Schaum, bewirkt zweckmäßigerweise eine bessere Veranke rung des Einlegers in der Kernschicht. Aufgrund der Kleb stoffschicht zwischen dem Einleger und dem Schaum kann der Einleger höhere Torsionskräfte aufnehmen, ohne sich dabei zu lösen .

Vorzugsweise wird der Einleger positioniert und dann wird in den Abstand der aushärtbare Klebstoff gefüllt.

Aufgrund des Abstands ist der Einleger zweckmäßigerweise nicht formschlüssig mit dem Schaum verbunden. Der Klebstoff in dem Abstand bildet eine Schicht, insbesondere eine Kleb stoffSchicht .

Vorzugsweise ist der Klebstoff ein chemisch härtender Kleb stoff. Beispielsweise kann der Klebstoff ein Harz sein.

Vorzugsweise härtet der Klebstoff in einem Aushärteschritt aus. Der Aushärteschritt kann beispielsweise eine Temperatur- erhöhung und/oder eine Druckerhöhung umfassen. In dem Aushär teschritt kann der Klebstoff polymerisieren. Die Polymerisa tion kann z. B. eine Kettenpolymerisation, eine Polyaddition oder eine Polykondensation sein. Weiter kann in dem Aushärte schritt ein Lösungsmittel entweichen.

Zweckmäßigerweise härtet der Klebstoff als Kunststoff, z. B. als Duroplast, aus. Der Kunststoff kann beispielsweise Poly ester, Vinylester, Epoxid usw. sein.

Der Schaum kann ein Metallschaum sein, z. B. Aluminiumschaum. Vorzugsweise ist der Schaum ein Kunststoffschäum. Der Kunst stoffschaum kann beispielsweise extrudiertes Polystyrol

(XPS) , Polyethylentherephthalat (PET) , Polyurethanisocyanurat (PUR/PIR) und/oder Polyisocyanurat (PIR) usw. sein.

Vorzugsweise ist der Schaum ein geschlossenzelliger Schaum.

Es ist zweckmäßig, wenn der Einleger Seitenflächen aufweist, welche im Winkel zur ersten Fläche des Einlegers stehen. Vor zugsweise wird der Klebstoff zwischen den Seitenflächen des Einlegers und dem Schaum gefüllt.

Vorteilhafterweise umschließt der Klebstoff den Einleger an seinen Seitenflächen zumindest überwiegend. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Klebstoff den Einleger an seinen Sei tenflächen zumindest im Wesentlichen umschließt. Auf diese Weise kann der Einleger, insbesondere die Seitenflächen des Einlegers, von dem Schaum zumindest überwiegend, insbesondere zumindest im Wesentlichen, durch den Klebstoff beabstandet sein .

Wenn der Klebstoff den Einleger an jeder seiner Seitenflächen jeweils zumindest überwiegend, insbesondere jeweils zumindest im Wesentlichen, umschließt, ist vorzugsweise gemeint, dass der Klebstoff zwischen jeder der Seitenflächen des Einlegers und dem Schaum gefüllt wird/ist. Auf diese Weise kann jede der Seitenflächen des Einlegers von dem Schaum zumindest überwiegend, insbesondere zumindest im Wesentlichen, durch den Klebstoff beabstandet sein.

Auf diese Weise kann der Klebstoff eine Zelle und/oder einen Käfig um die Seitenflächen des Einlegers bilden. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Verankerung des Einlegers in der Kernschicht erreicht werden.

Als „überwiegend" kann dabei zu mindestens 50 % aufgefasst werden. Als „zumindest im Wesentlichen" kann dabei zu mindes tens 80 %, vorzugsweise zu mindestens 90 %, aufgefasst wer den. Der Klebstoff kann den Einleger an seinen Seitenflächen auch komplett umschließen.

Die Seitenflächen des Einlegers können beispielsweise als Mantelfläche ausgebildet sein.

Beispielsweise kann der Einleger auf der Form eines Prismas basieren. Weiter kann der Einleger auf der Form eines Zylin ders basieren. Außerdem kann der Einleger auf der Form einer Pyramide oder eines Kegels basieren. Die zuvor genannte Man telfläche kann eine Mantelfläche des Prismas, des Zylinders, der Pyramide bzw. des Kegels sein. Ferner kann die zuvor ge nannte erste Fläche eine Grundfläche des Prismas, des Zylin ders, der Pyramide bzw. des Kegels sein. Das heißt, dass die Grundfläche beispielsweise auf einem Vieleck, auch Polygon, oder einem Kreis basieren kann.

Es ist zweckmäßig wenn die Kernschicht eine Dickenrichtung aufweist. Vorzugsweise verläuft die Dickenrichtung der Kern schicht senkrecht zu der Verbindungsfläche der Deckschicht, insbesondere an demjenigen Bereich, in welchem der Einleger positioniert ist.

Der Einleger kann sich in der Dickenrichtung der Kernschicht durch einen Teil der Kernschicht erstrecken. Es ist bevor zugt, wenn sich der Einleger in der Dickenrichtung der Kern schicht durch die gesamte Kernschicht erstreckt. Vorzugsweise bildet der Klebstoff in dem Abstand eine

Schicht, auch KlebstoffSchicht genannt. Es ist vorteilhaft, wenn die (Klebstoff- ) Schicht mindestens 1,0 mm, insbesondere mindestens 2,0 mm, dick ist. Auf diese Weise kann eine beson ders stabile Verankerung des Einlegers in der Kernschicht er reicht werden.

Es ist vorteilhaft, wenn die (Klebstoff- ) Schicht zwischen 1,0 mm und 3,0 mm dick ist. Beispielsweise kann die (Kleb stoff- ) Schicht zwischen 2,0 mm und 3,0 mm dick sein. Vorteil hafterweise ist die (Klebstoff- ) Schicht maximal 6,0 mm dick.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Positionierung des Einlegers zumindest ein Abstandshalter zwischen dem Einleger und dem Schaum platziert. Auf diese Weise kann zwischen dem Einleger und dem Schaum der Abstand gewährleistet werden.

Der Abstandshalter kann einteilig mit dem Einleger ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Abstandshalter an dem Einleger angeklebt sein. Vorzugsweise ist der Einleger Stoffschlüssig mit dem Einleger ausgeführt.

Auf diese Weise kann mittels des Abstandshalters eine Verzah nung des Einlegers mit dem Klebstoff in dem Abstand erreicht werden. Weiter kann auf diese Weise eine besonders stabile Verankerung des Einlegers in der Kernschicht erreicht werden.

Weiter kann der Abstandshalter einteilig, insbesondere stoff schlüssig, mit dem Schaum ausgeführt sein. Auf diese Weise kann mittels des Abstandshalters eine Verzahnung des Schaums mit dem Klebstoff in dem Abstand erreicht werden.

Vorzugsweise ist der Abstandshalter separat zu dem Einleger und zu dem Schaum. Der Einleger kann zumindest eine Aussparung aufweisen. Vor zugsweise ist die zumindest eine Aussparung in zumindest ei ner der Seitenflächen des Einlegers platziert. Zweckmäßiger weise wird der Abstandshalter in die Aussparung des Einle gers, insbesondere teilweise, eingelegt. Auf diese Weise kann mittels des Abstandshalters eine Verzahnung des Einlegers mit der KunststoffSchicht erreicht werden.

Der Abstandshalter kann einen Kunststoff umfassen. Es ist be vorzugt, wenn der Abstandshalter aus einem Kunststoff ist. Weiter ist bevorzugt, wenn der Kunststoff mit dem ausgehärte ten Klebstoff in dem Abstand einen Stoffschluss bildet. Ins besondere kann der Abstandshalter aus einem Kunststoff sein, welcher mit dem ausgehärteten Klebstoff in dem Abstand einen Stoffschluss bildet.

Es ist vorteilhaft, wenn der Abstandshalter an zumindest ei ner der Seitenflächen des Einlegers platziert ist. Vorzugs weise verläuft eine Längsrichtung des Abstandshalters in der Dickenrichtung der Kernschicht.

Auf diese Weise kann eine auf den Einleger wirkende Torsions kraft besser an die KunststoffSchicht weitergeleitet werden. Weiter kann auf diese Weise vermieden werden, dass sich der Einleger löst.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaum unter Verwendung von Ausnehmungen strukturiert. Die Ausnehmungen können gefüllt werden, beispielsweise mit einem Klebstoff. Zweckmäßigerweise werden die Ausnehmungen mit dem selben, insbesondere aushärtbaren, Klebstoff gefüllt. Der Klebstoff in den Ausnehmungen kann, beispielsweise in dem zu vor genannten Aushärteschritt, aushärten. Durch die Füllung der Ausnehmungen mit Klebstoff kann eine Belastbarkeit der Kernschicht verbessert werden.

Die Ausnehmungen können beispielsweise eine hexagonale Struk tur bilden. Weiter können die Ausnehmungen eine Struktur auf Basis einer hexagonalen Struktur bilden. Auf diese Weise kann eine besonders hohe Belastbarkeit gewährleistet werden.

Prinzipiell können die Ausnehmungen auch andere Strukturen bilden. Beispielsweise können die Ausnehmungen eine recht eckige Struktur bilden.

Vorteilhafterweise bildet der Klebstoff in den Ausnehmungen mit dem Klebstoff in dem Abstand eine Stoffschlüssige Struk tur. Das heißt, dass vorzugsweise der Klebstoff in den Aus nehmungen mit dem Klebstoff in dem Abstand einen Stoffschluss bildet. Auf diese Weise kann die Verankerung des Einlegers weiter verbessert werden. Insbesondere kann auf diese Weise eine Torsion des Klebstoffs in dem Abstand vermieden werden. Ferner können Torsionskräfte, welche auf den Einleger wirken, über den Klebstoff in dem Abstand in die KlebstoffStruktur in den Ausnehmungen geleitet werden. Auf diese Weise können die Kräfte besondere gut verteilt werden.

Die Verbindungsfläche der Kernschicht kann mit der Verbin dungsfläche der Deckschicht unter Verwendung eines Klebstoffs verbunden werden. Der letztgenannte Klebstoff kann zu dem zu vor genannten Klebstoff kompatibel sein. Weiter kann der letztgenannte Klebstoff der zuvor genannte Klebstoff sein.

Das heißt, dass die Verbindungsfläche der Kernschicht mit der Verbindungsfläche der Deckschicht unter Verwendung desselben Klebstoffs verbunden werden kann.

Außerdem ist es bevorzugt, wenn die erste Fläche des Einle gers unter Verwendung des zuletzt genannten Klebstoffs, ins besondere unter Verwendung desselben Klebstoffs, zumindest teilweise mit der Verbindungsfläche der Deckschicht verbunden wird. Insbesondere kann/können der zuletzt genannte Klebstoff zwischen der Kernschicht und der Deckschicht und/oder der zu letzt genannte Klebstoff zwischen dem Einleger und der Deck schicht einen Stoffschluss mit dem Klebstoff in dem Abstand bilden. Auf diese Weise kann eine Stoffschlüssige Klebstoff struktur gebildet werden. Ferner kann auf diese Weise eine besonders stabile Verankerung des Einlegers in der Kern schicht erreicht werden.

Die Deckschicht kann ein Fasermaterial umfassen. Es ist be vorzugt, wenn das Fasermaterial in denselben Klebstoff einge bettet ist oder wird. Insbesondere kann der letztgenannte Klebstoff, in welchen das Fasermaterial eingebettet ist oder wird, mit dem Klebstoff in dem Abstand einen Stoffschluss bilden. Auf diese Weise kann eine Stoffschlüssige Klebstoff struktur gebildet werden. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Verankerung des Einlegers in der Kernschicht erreicht werden .

Als Fasermaterial kann ein Material verstanden werden, wel ches Fasern aufweist. Das Fasermaterial umfasst vorzugsweise Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern . Prinzipiell kann das Fasermaterial auch andere Fasern aufweisen. Das Fasermaterial kann ein Gewebe, ein Gelege, ein Gewirk, ein Gestrick oder ein Filz sein.

Das Fasermaterial kann bereits vor einem Zusammenfügen mit der Kernschicht in dem Klebstoff eingebettet werden/sein. Insbesondere kann die Deckschicht in Form eines Prepreg- Materials vorliegen.

Ferner kann das Fasermaterial bei der Herstellung des Sand wichelements, insbesondere bei dem Zusammenfügen mit der Kernschicht, in dem aushärtbaren Klebstoff eingebettet wer den. Der Klebstoff kann dann, insbesondere in dem zuvor ge nannten Aushärteschritt, aushärten.

Das im ausgehärteten Klebstoff eingebettete Fasermaterial bildet vorzugsweise einen faserverstärkten Kunststoff. Vor zugsweise ist der faserverstärkte Kunststoff ein kohlenstoff faserverstärkter Kunststoff und/oder ein glasfaserverstärkter Kunststoff . Zur Herstellung des Sandwichelements können die Deckschicht, die Kernschicht und der Einleger in einem Werkzeug platziert werden. Außerdem kann eine weitere Schicht, insbesondere eine weitere Deckschicht, in dem Werkzeug platziert werden. Vor zugsweise wird der Klebstoff unter Verwendung eines Infusi onsverfahrens in das Sandwichelement gefüllt. Beispielsweise kann der Klebstoff unter Verwendung eines Vakuum-Infusions verfahrens in das Sandwichelement gefüllt werden. Weiter kann der Klebstoff unter Verwendung eines Spritzpress-Verfahrens , z. B. Rasin Transfer Moulding (RTM) oder Reaction Injejction Moulding (RIM), in das Sandwichelement gefüllt werden. Außer dem kann der Klebstoff unter Verwendung eines Autoklav- Prepreg-Verfahrens und/oder eines Handlaminat-Verfahrens in das Sandwichelement gefüllt werden.

Vorzugsweise verleiht das Werkzeug dem Sandwichelement seine Form. Das Sandwichelement kann eben oder gekrümmt sein. Ins besondere kann das Sandwichelement dreidimensional ausgeformt sein. Das heißt, dass das Sandwichelement ein Formteil sein kann .

Ferner ist die Erfindung gerichtet auf ein Sandwichelement mit zumindest einer ersten Deckschicht, einer Kernschicht und einem Einleger, wobei in dem Sandwichelement eine Verbin dungsfläche der Kernschicht mit einer Verbindungsfläche der Deckschicht verbunden ist sowie eine erste Fläche des Einle gers zumindest teilweise mit der Verbindungsfläche der Deck schicht verbunden ist und wobei die Kernschicht einen Schaum aufweist .

Um den Einleger möglichst fest in dem Sandwichelement zu ver ankern, wobei der Einleger möglichst klein zu halten ist, wird ein Sandwichelement der oben genannten Art vorgeschla gen, bei dem erfindungsgemäß zumindest der Schaum der Kern schicht eine Aussparung aufweist, der Einleger mit einem Ab stand zum Schaum in der Aussparung positioniert ist und in den Abstand ausgehärteter Klebstoff platziert ist, wobei der Klebstoff eine Schicht zwischen dem Einleger und dem Schaum bildet .

Dieses Sandwichelement kann insbesondere das im oben be schriebenen Verfahren genannte Sandwichelement sein. Außerdem können im Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnte, gegen ständliche Elemente Bestandteile dieses Sandwichelements sein .

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Abstand zumindest ein Abstandshalter angeordnet.

Es ist vorteilhaft, wenn der Abstandshalter Stoffschlüssig mit dem ausgehärteten Klebstoff in dem Abstand ausgebildet ist .

Das Sandwichelement kann eine weitere Schicht, insbesondere eine weitere Deckschicht, aufweisen. Zweckmäßigerweise sind die Deckschicht und die weitere Schicht an einander abgewand ten Seiten der Kernschicht angeordnet.

Der Einleger kann eine zweite Fläche aufweisen. Vorzugsweise sind die erste Fläche und die zweite Fläche des Einlegers ei nander abgewandt. Das heißt, dass die erste Fläche und die zweite Fläche des Einlegers gegenüberliegende Seiten des Ein legers sein können. Die zweite Fläche kann zumindest im We sentlichen parallel zu der ersten Fläche des Einlegers ver laufen .

Es ist bevorzugt, wenn die zweite Fläche des Einlegers mit der weiteren Schicht verbunden, insbesondere verklebt, ist. Weiter kann die zweite Fläche des Einlegers mit der Kern schicht verbunden, insbesondere verklebt, sein.

Es ist bevorzugt, wenn der Einleger nicht rotationssymmet risch ist. Der Einleger kann eine n-zählige Drehachse aufwei- sen Beispielsweise kann der Einleger auf der Form eines Prismas oder einer Pyramide basieren. Ferner kann die zuvor genannte erste Fläche eine Grundfläche des Prismas bzw. der Pyramide sein. Das heißt, dass die erste Fläche auf einem Vieleck, auch Polygon, basieren kann. Auf diese Weise kann eine Rota tionssymmetrie des Einlegers verhindert werden.

Das Vieleck kann ein regelmäßiges Vieleck oder ein unregelmä ßiges Vieleck sein. Beispielsweise kann das Vieleck ein Quad rat, ein Rechteck usw. sein.

Weiter kann der Einleger auf der Form eines Zylinders oder eines Kegels basieren. Der Einleger kann weiter zumindest ei ne Aussparung aufweisen, in welche vorzugsweise der Abstands halter teilweise eingesetzt ist. Vorzugsweise ist die Ausspa rung an der Seitenfläche des Einlegers, insbesondere an der Mantelfläche des Einlegers, angeordnet. Zweckmäßigerweise ist die Aussparung derart angeordnet, dass eine Rotationssymmet rie des Einlegers unterbrochen bzw. verhindert werden kann.

Ferner kann der Einleger einteilig mit dem Abstandshalter ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Abstandshalter an der Seitenfläche des Einlegers, insbesondere an der Mantelfläche des Einlegers, angeordnet. Zweckmäßigerweise ist der Ab standshalter derart angeordnet, dass eine Rotationssymmetrie des Einlegers unterbrochen bzw. verhindert werden kann.

Der Einleger kann eine Öffnung aufweisen. Vorzugsweise ist die Öffnung des Einlegers von außerhalb des Sandwichelements zugänglich .

Beispielsweise kann die Öffnung als Sackloch ausgeführt sein. Ferner kann die Öffnung als Durchgangsloch ausgeführt sein.

Die Öffnung kann ein Innengewinde aufweisen. Weiter kann in die Öffnung ein Gewindeeinsatz eingesetzt sein. Ferner kann in die Öffnung eine Gewindebolzen eingesetzt sein. Vorzugsweise bildet die Öffnung einen Anbindepunkt, über wel chen ein Anbauelement mit dem Sandwichelement verbunden wer den kann.

Ein Anbauelement, insbesondere das zuvor genannte Anbauele ment, kann mit dem Sandwichelement verbunden werden. Insbe sondere kann das Anbauelement mit dem Einleger verbunden, insbesondere verschraubt, werden. Das Anbauelement und das Sandwichelement können ein Sandwichbauteil bilden.

Zweckmäßigerweise ist das Sandwichelement als Formteil ausge bildet. Vorzugsweise ist das Sandwichelement dreidimensional ausgeformt .

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweck mäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weite ren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und des er findungsgemäßen Sandwichelements kombinierbar. So sind Ver fahrensmerkmale auch als Eigenschaft des entsprechenden Sand wichelements gegenständlich formuliert zu sehen und umge kehrt .

Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfin dung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das je weilige Zahlwort eingeschränkt sein.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu- tert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die da rin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit iso liert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung einge bracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert wer den .

Es zeigen:

FIG 1 einen Schnitt durch ein erstes Sandwichelement. In

FIG 1 ist außerdem eine Schnittebene II-II sowie eine Schnittebene III-III dargestellt.

FIG 2 einen Schnitt durch das Sandwichelement aus FIG 1 entlang der Schnittebene II-II,

FIG 3 einen weiteren Schnitt durch das Sandwichelement aus FIG 1 entlang der Schnittebene III-III,

FIG 4 Herstellung des Sandwichelements aus FIG 1,

FIG 5 einen Schnitt durch ein zweites Sandwichelement,

FIG 6 einen weiteren Schnitt durch das zweite Sandwich element aus FIG 5 entlang der Schnittebene VI-VI,

FIG 7 einen Schnitt durch ein drittes Sandwichelement,

FIG 8 einen Schnitt durch ein viertes Sandwichelement mit einem Wabenschaum und

FIG 9 einen weiteren Schnitt durch das vierte Sandwich element aus FIG 8 entlang der Schnittebene IX-IX. FIG 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein erstes Sand wichelement 2. In FIG 1 sind außerdem eine Schnittebene II-II sowie eine Schnittebene III-III jeweils in Form einer Strich- Punkt-Linie dargestellt.

FIG 2 zeigt einen Schnitt durch das erste Sandwichelement 2 entlang der Schnittebene II-II. Außerdem zeigt FIG 3 einen Schnitt durch das erste Sandwichelement 2 entlang der

Schnittebene III-III.

Das erste Sandwichelement 2 umfasst eine Deckschicht 4, eine Kernschicht 6 und einen Einleger 8. In diesem Beispiel um fasst das erste Sandwichelement 2 eine weitere Schicht 10, welche als weitere Deckschicht ausgebildet ist.

Das erste Sandwichelement 2 ist in Sandwichbauweise aufge baut. In diesem Beispiel ist die Kernschicht 6 zwischen der Deckschicht 4 und der weiteren Schicht 10 angeordnet. Die Deckschicht 4 weist eine Außenfläche 12 auf, welche von der Kernschicht 6 abgewandt ist. Außerdem weist die Deckschicht 4 eine Verbindungsfläche 14 auf, welche der Kernschicht 6 zuge wandt ist. Das heißt, dass die Außenfläche 12 und die Verbin dungsfläche 14 der Deckschicht 4 einander abgewandt bzw. ge genüberliegend sind. Die Kernschicht 6 weist eine Verbin dungsfläche 16 auf, welche der Deckschicht 4 zugewandt ist. Die Verbindungsfläche 14 der Deckschicht 4 ist mit der Ver bindungsfläche 16 der Kernschicht 6 verbunden.

Der Einleger 8 weist eine erste Fläche 18 auf, welche zumin dest teilweise mit der Verbindungsfläche 14 der Deckschicht 4 verbunden ist. Ferner umfasst der Einleger 8 eine zweite Flä che 20, welcher der ersten Fläche 18 gegenüberliegt.

In diesem Beispiel erstreckt sich der Einleger 8 in Dicken richtung der Kernschicht 6 durch die gesamte Kernschicht 6. Die Dickenrichtung der Kernschicht 6 verläuft senkrecht zu der Verbindungsfläche 14 der Deckschicht 4. Außerdem ist als Dickenrichtung die Dickenrichtung in demjenigen Bereich ge meint, in welchem der Einleger 8 positioniert ist.

Insbesondere ist die zweite Fläche 20 des Einlegers 8 mit der weiteren Schicht 10 verbunden.

Außerdem weist der Einleger 8 mehrere Seitenflächen 22 auf, welche im Winkel zur ersten Fläche 18 des Einlegers 8 stehen. In diesem Beispiel basiert die Form des Einlegers 8 auf der Form eines Prismas. Die erste Fläche 18 des Einlegers 8 kann eine Grundfläche dieses Prismas sein, welche in diesem Bei spiel auf der Form eines Vierecks basiert. Die zweite Fläche 20 ist in diesem Beispiel analog zu ersten Fläche 18 ausge bildet. Ferner sind die Seitenflächen 22 des Einlegers 8 als Mantelfläche des Prismas ausgebildet. Das Prisma hat in die sem Beispiel die Form eines Quaders.

In diesem Beispiel besteht der Einleger 8 aus einem metalli schen Werkstoff.

Die Kernschicht 6 weist einen Schaum 24 auf. Zumindest der Schaum 24 der Kernschicht 6 weist wiederum eine Aussparung 26 auf. Der Einleger 8 ist mit einem Abstand 28 zum Schaum 24 in der Aussparung 26 positioniert. Um den Abstand 28 zu erzie len, sind in dem Abstand 28 Abstandshalter 30 angeordnet. In dem ersten Sandwichelement 2 sind die Abstandshalter 30 ein teilig mit dem Einleger 8 ausgebildet. In diesem Beispiel sind die Abstandshalter 30 als Vorsprünge an den Seitenflä chen 22 des Einlegers 8 ausgebildet. Die Längsrichtung der Abstandshalter 30 verläuft in der Dickenrichtung der Kern schicht 6.

In dem Ausführungsbeispiel sind in FIG 1 beispielhaft 4 Ab standshalter 30 gezeigt. Prinzipiell wäre auch eine andere Anzahl an Abstandshalter 30 denkbar.

In dem Abstand 28 ist ausgehärteter Klebstoff 32 platziert. Der Klebstoff 32 bildet eine Schicht 34 zwischen dem Einleger 8 und dem Schaum 24. Vorzugsweise ist die KlebstoffSchicht 34 mindestens 1 mm dick.

Der Klebstoff 32 umschließt den Einleger 8 an seinen Seiten flächen 22 im Wesentlichen. Insbesondere ist der Klebstoff 32 zwischen jeder der Seitenflächen 22 des Einlegers 8 und dem Schaum 24 angeordnet. Auf diese Weise bildet der Klebstoff 32 eine Zelle beziehungsweise einen Käfig 36 um die Seitenflä chen 22 des Einlegers 8. Auf diese Weise kann eine besonders stabile Verankerung des Einlegers 8 in der Kernschicht 6 er reicht werden.

Der ausgehärtete Klebstoff 32 bildet einen Kunststoff.

Die Deckschicht 4 (siehe FIG 2 und 3) und die weitere Schicht 10 sind in diesem Beispiel jeweils als faserverstärkter

Kunststoff ausgebildet. Das heißt, dass die Deckschicht 4 und die weitere Schicht 10 jeweils ein Fasermaterial umfassen, welches jeweils in einen ausgehärteten Klebstoff, hier in denselben Klebstoff 32 wie der zuvor genannte, eingebettet ist. Der ausgehärtete Klebstoff der Deckschicht 4 sowie der weiteren Schicht 10 bilden einen Stoffschluss mit dem ausge härteten Klebstoff 32 in dem Abstand 28. Auf diese Weise wird eine Stoffschlüssige KlebstoffStruktur 38 gebildet.

Der Einleger 8 weist außerdem eine Öffnung 40 auf, welche von außerhalb des Sandwichselements 2 zugänglich ist. In diesem Beispiel ist die Öffnung 40 des Einlegers 8 eine Öffnung 40 des Sandwichselements 2, welche sich durch die Deckschicht 4 bis in den Einleger 8 erstreckt. Weiter ist die Öffnung 40 in diesem Beispiel als Sackloch ausgebildet.

Die Öffnung 40 des Einlegers 8 weist ein Innengewinde 42 auf. Auf diese Weise kann ein Anbauelement mit dem Sandwichelement 2 über eine Schraubverbindung verbunden werden.

In FIG 4 ist schematisch die Herstellung des Sandwichelements 2 aus FIG 1 dargestellt. In den Schaum 24 der Kernschicht 6 wird eine Aussparung 26 eingebracht. Die Aussparung 26 kann beispielsweise unter Verwendung eines Cuttermessers und/oder unter Verwendung eines CNC-Cutters in den Schaum 24 einge bracht werden. Weiter ist es möglich, dass die Aussparung 26 durch Stanzen in den Schaum 24 eingebracht wird.

Die Herstellung des Sandwichelements 2 findet üblicherweise unter Verwendung eines Werkzeugs 44 statt. Für die weitere Schicht 10 wird ein Fasermaterial 46 in das Werkzeug 44 ein gelegt. Dann wird die Kernschicht 6, welche den Schaum 24 aufweist, in das Werkzeug 44 eingelegt. Das heißt, die Kern schicht 6 wird auf das Fasermaterial 46 für die weitere Schicht 10 positioniert.

In der Aussparung 26 des Schaums 24 wird der Einleger 8 plat ziert. Dabei wird der Einleger 8 mit einem Abstand 28 zum Schaum 24 in der Aussparung 26 positioniert. Dieser Abstand 28 entsteht unter Verwendung der Abstandshalter 30 (analog der FIGuren 1 bis 3) .

Dann wird ein Fasermaterial 48 für die Deckschicht 4 in das Werkzeug 44 eingelegt. Das heißt, das Fasermatierial 48 für die Deckschicht 4 wird auf der Kernschicht 6 positioniert.

Das Einlegen, Platzieren und/oder Positionieren ist in FIG 4 schematisch jeweils als Pfeil dargestellt.

Dann wird das Werkzeug 44 geschlossen und aushärtbarer Kleb stoff 32 wird in das Werkzeug 44 unter Verwendung eines Infu sionsverfahrens eingefüllt (nicht dargestellt) . Auf diese Weise füllt der Klebstoff 32 alle Hohlräume innerhalb des Werkzeugs 44 aus. Insbesondere wird der Klebstoff 32 auf die se Weise in den Abstand 28 zwischen dem Einleger 8 und dem Schaum 24 gefüllt, sodass der Klebstoff 32 eine (Klebstoff-) Schicht 34 zwischen dem Einleger 8 und dem Schaum 24 bildet. Außerdem füllt der Klebstoff 32 die Hohlräume in dem Faserma terial 48 für die Deckschicht 4 sowie in dem Fasermaterial 46 für die weitere Schicht 10.

In einem Aushärteschritt härtet der Klebstoff 32 aus. Vor zugsweise werden in dem Aushärteschritt der Druck sowie die Temperatur innerhalb des Werkzeugs 44 erhöht. Üblicherweise polymerisiert der Klebstoff 32 in dem Aushärteschritt.

Der ausgehärtete Klebstoff 32 bildet mit dem darin eingebet teten Fasermaterial 48 die Deckschicht 4. Außerdem bildet der ausgehärtete Klebstoff 32 mit dem darin eingebetteten Faser material 46 die weitere Schicht 10.

Der ausgehärtete Klebstoff 32 der Deckschicht 4 und der wei teren Schicht 10 bildet einen Stoffschluss mit dem Klebstoff 32 in dem Abstand 28.

Anstatt des Infusionsverfahrens kann auch ein anderes Verfah ren zur Einfüllung des Klebstoffs 32 verwendet werden. Bei spielsweise kann auch das Handlaminatverfahren verwendet wer den .

Weiter ist es prinzipiell möglich, anstatt des Fasermaterials 46, 48 für die Deckschicht 4 und für die weitere Schicht 10 jeweils Prepreg-Material zu verwenden. In dem jeweiligen Prepreg-Material ist das Fasermaterial mit einem Klebstoff impregniert. D. h., das jeweiliege Prepreg-Material ist ein vorimpregniertes Faserhalbzeug. Der Klebstoff 32 kann dann innerhalb des Werkzeugs 44, insbesondere in dem Aushärte schritt, flüssig werden und übrige Hohlräume befüllen, wie zum Beispiel den Abstand 28. Mit fortschreitender Zeit be ginnt, insbesondere temperatur- und druckabhängig, eine Poly merisationsreaktion und der Klebstoff 32 härtet aus. Dieses Verfahren ist auch als Prepreg-Autoklav-Verfahren bekannt.

Die Form des hergestellten Sandwichelements 2 ist durch die Form des Werkzeugs 44 vorgegeben. Das Sandwichelement 2 kann eben sein. Weiter kann das Sandwichelement 2 gekrümmt

und/oder dreidimensional ausgeformt sein. Insbesondere ist das Sandwichelement 2 ein Formteil.

FIG 5 zeigt einen Schnitt durch ein zweites Sandwichelement 50. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesent lichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel aus den FIGuren 1 bis 3, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleichbleiben de Elemente werden grundsätzlich mit dem gleichen Bezugszei chen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind in das fol gende Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.

In dem zweiten Sandwichelement 50 basiert der Einleger 8 auf der Form eines Zylinders. Weiter basiert die erste Fläche 18 des Einlegers 8 auf der Form eines Kreises. Außerdem sind die Seitenflächen 22 des Einlegers 8 als eine einzige, zusammen hängende Seitenfläche 22, nämlich als Mantelfläche des Zylin ders, ausgebildet.

Auch in diesem Beispiel ist der Einleger 8 einteilig mit den Abstandshaltern 30 ausgebildet. Die Abstandshalter 30 sind als Vorsprünge an den Seitenflächen 22 des Einlegers 8 ausge bildet. Aufgrund der Abstandshalter 30 wird eine Rotations symmetrie des Einlegers 8 gebrochen bzw. verhindert.

In FIG 5 ist weiterhin eine Schnittebene VI-VI in Form einer Strich-Punkt-Linie dargestellt.

FIG 6 zeigt einen Schnitt durch das zweite Sandwichelement 50 aus FIG 5 entlang der Schnittebene VI-VI.

Der Einleger 8 umfasst in diesem Beispiel einen Vorsprung 52, welcher auf der ersten Fläche 18 des Einlegers 8 positioniert ist. In diesem Beispiel bilden die Deckschicht 4 und der Vor sprung 52 des Einlegers 8 eine gemeinsame plane Oberfläche 54. Prinzipiell kann der Vorsprung 52 des Einlegers 8 auch über die Deckschicht 4 hinausragen. Dann bilden der Vorsprung 52 des Einlegers 8 und die Deckschicht 4 keine gemeinsame plane Oberfläche 54.

Die Öffnung 40 des Einlegers 8 erstreckt sich in diesem Bei spiel zumindest teilweise durch den Vorsprung 52. Auch in diesem Beispiel ist die Öffnung 40 als Sackloch ausgebildet.

Prinzipiell könnte der Einleger 8 des zweiten Sandwichsele ments 50 aus FIG 5 und 6 auch auf einer anderen Form basie ren .

In FIG 7 ist beispielhaft ein Schnitt durch ein drittes Sand wichelement 56 gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung be schränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Aus führungsbeispiel aus den FIGuren 5 und 6, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleichbleibende Elemente werden grundsätzlich mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind in das folgende Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.

In dem dritten Sandwichelement 56 basiert der Einleger 8 auf der Form eines Kegels, insbesondere auf der Form eines Kegel stumpfes. Weiter basiert die erste Fläche 18 des Einlegers 8 auf der Form eines Kreises. Die zweite Fläche 20 des Einle gers 8 basiert ebenfalls auf der Form eines Kreises, ist je doch kleiner ausgebildet als die erste Fläche 18.

Außerdem erstreckt sich der Einleger 8 in Dickenrichtung der Kernschicht 6 nur teilweise durch die Kernschicht 6. Auf die se Weise ist die zweite Fläche 20 des Einlegers 8 mit der Kernschicht 6 verbunden. In diesem Beispiel ist die zweite Fläche 20 des Einlegers 8 mit der Kernschicht 6 formschlüssig verbunden. Prinzipiell wäre es jedoch auch möglich, dass zwi schen der zweiten Fläche 20 des Einlegers 8 und der Kern- Schicht 6 ein Abstand 28 positioniert ist, welcher ebenfalls mit Klebstoff 32 gefüllt ist.

FIG 8 zeigt ein viertes Sandwichelement 58. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unter schiede zum Ausführungsbeispiel aus den FIGuren 1 bis 4, auf das bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen ver wiesen wird. Im Wesentlichen gleichbleibende Elemente werden grundsätzlich mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind in das folgende Ausführungsbei spiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.

In FIG 8 sind die Abstandshalter 30 nicht einteilig mit dem Einleger 8 ausgeführt, sondern separat. Dies wäre prinzipiell auch bei den zuvor genannten Ausführungsbeispielen in analo ger Weise möglich. Ferner wäre es prinzipiell möglich, die Abstandshalter 30 in FIG 8 einteilig mit dem Einleger 8 aus zuführen .

In diesem Beispiel sind die Abstandshalter 30 aus einem

Kunststoff, welcher mit dem ausgehärteten Klebstoff 32 in dem Abstand 28 einen Stoffschluss bildet.

In FIG 8 weist der Einleger 8 mehrere Aussparungen 60 auf, in welche die Abstandshalter 30, insbesondere teilweise, einge legt sind. Auf diese Weise kann eine sichere Positionierung der Abstandshalter 30, insbesondere ohne Verrutschen, gewähr leistet werden.

Die Kernschicht 6 umfasst einen Schaum 24, welcher unter Ver wendung von Ausnehmungen 62 strukturiert ist. Die Ausnehmun gen 62 sind mit demselben, insbesondere aushärtbaren, Kleb stoff 32 gefüllt. Die Ausnehmungen 62 bilden in diesem Bei spiel eine hexagonale Struktur 64. Auf diese Weise ist der Schaum 24 als Wabenschaum ausgeführt.

Der Klebstoff 32 in den Ausnehmungen 62 bildet mit dem Kleb stoff 32 in dem Abstand 28 (zwischen dem Einleger 8 und dem Schaum 24) eine Stoffschlüssige (Klebstoff- ) Struktur 38. Auf diese Weise wird eine besonders stabile KlebstoffStruktur 38 gebildet .

Ferner ist auf diese Weise der Einleger 8 besonders gut in der Kernschicht 6 verankert.

Bei der Herstellung des Sandwichelements 58 (in Analogie zu FIG 4) werden alle Hohlräume mit Klebstoff 32 gefüllt, sodass auch die Ausnehmungen 62 in dem Schaum 24 mit Klebstoff 32 gefüllt werden.

In FIG 8 sind außerdem eine Schnittebene IX-IX in Form einer Strich-Punkt-Linie dargestellt.

FIG 9 zeigt einen Schnitt durch das Sandwichelement 58 aus FIG 8 entlang der Schnittebene IX-IX.

In diesem Beispiel weist der Einleger 8 an der ersten und an der zweiten Fläche 18, 20 jeweils einen Vorsprung 52 auf. In diesem Beispiel ragt der Vorsprung 52, welcher an der ersten Fläche 18 positioniert ist, über die Deckschicht 4 hinaus. Auch der Vorsprung 52, welcher an der zweiten Fläche 20 posi tioniert ist, ragt über weitere Schicht 10 hinaus.

Die Öffnung 40 erstreckt sich durch den gesamten Einleger 8. Weiter erstreckt sich die Öffnung durch das gesamte Sandwich element 58. Insbesondere ist die Öffnung 40 als Durchgangs loch ausgebildet.

Der Einleger 8 des Sandwichelements 58 (in FIG 8 und FIG 9) könnte prinzipiell auch eine andere Form aufweisen, bei spielsweise eine Form analog wie in einem der zuvor genannten Ausführungsbeispiele .

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .