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Title:
FOAM RESIN STRUCTURAL PART FOR A FRAME OF A VEHICLE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/129589
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a structural part (15) for a frame (11) of a vehicle (10), wherein the structural part (15) can be produced as a cast part (52) in a casting mould (50), and the casting mould (50) reproduces the three-dimensional outer shape of the structural part (15). It is provided according to the invention that the structural part (15) is formed by an in particular self-expanding foam resin (20). Furthermore, the invention is also directed towards a corresponding production method for such a structural part (15).

Inventors:
CHRIST ALEXANDER (DE)
HÄRTWICH ERWIN (DE)
ENDERT GUIDO (DE)
WERGEN HORST (DE)
LEHMANN STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/051491
Publication Date:
August 03, 2017
Filing Date:
January 25, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CHRIST ALEXANDER (DE)
HÄRTWICH ERWIN (DE)
International Classes:
B29C44/12; B29C33/00; B29K33/04; B29K63/00; B29K75/00; B29L31/30
Foreign References:
DE102013215933A12015-02-19
DE102008010834A12009-08-27
US20090277544A12009-11-12
US20040222671A12004-11-11
EP1484150A22004-12-08
DE102014204369A12015-09-10
DE102013114770A12015-06-25
Attorney, Agent or Firm:
BALS, Rüdiger et al. (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Strukturteil (15) für einen Rahmen (1 1 ) von einem Fahrzeug (10), wobei

das Strukturteil (15) als Gussteil (52) in einer Gussform (50) herstellbar ist und

die Gussform (50) die dreidimensionale Außenform des Strukturteils (15) wiedergibt, dadurch gekennzeichnet,

dass das Strukturteil (15) durch ein insbesondere selbstaufquellendes Schaumharz (20) gebildet ist.

Strukturteil (15) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Strukturteil (15) zumindest teilweise von außen mit einer Schutzschicht (19), insbesondere einem GelCoat, beschichtet ist, wobei insbesondere die Schutzschicht (19) von innen mit dem Schaumharz (20) ausgegossen ist und/oder

dass zumindest ein Einsatzelement (16) im Strukturteil (15) vorgesehen ist, welches zumindest teilweise eingegossen ist.

Strukturteil (15) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Einsatzelement (16) ein Verstärkungselement (17) ist und die mechanische Festigkeit, insbesondere die Zug- und/oder Druckfestigkeit, des Strukturteils (15) verbessert,

wobei das Verstärkungselement (17) zumindest aus Glasfasern, Carbonfasern, Verstärkungsmatte, Sandwichstruktur, Innenkern, metallisches Verstärkungselement oder eine Kombination davon gebildet ist und/oder

dass das Einsatzelement (16) ein Verbindungselement (18) ist, wodurch das Strukturteil (15) mit weiteren Teilen, insbesondere vom Rahmen (1 1 ) des Fahrzeuges (10), verbindbar ist. Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Verbindungselement (18) mit wenigstens einem Haltemittel (18.1 ), insbesondere in Form eines Schraubmittels, Rastmittels, einer Klebe- und/oder Schweißfläche, versehen ist und/oder

dass ein Verbindungselement (18) mit wenigstens einem Verankerungsmittel (18.2), insbesondere in Form eines Pilzkopfes oder eines T-Förmigen Abschnitts, versehen ist, wodurch eine formschlüssige Verbindung zum Schaumharz (20) vorhanden ist.

Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Strukturteil (15) eine beliebige dreidimensionale Außenform aufweist, wobei insbesondere auch Hinterschnitte (15.1 ) vorsehbar sind.

Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schaumharz (20) eine Dichte zwischen 100 bis 300 kg/cbm, bevorzugt zwischen 130 bis 200 kg/cbm und besonders bevorzugt zwischen 140 bis 180 kg/cbm aufweist und/oder

dass der Schaumharz (20) eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,1 und 0,015 W/(m*K), bevorzugt zwischen 0,08 und 0,02 W/(m*K), besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 0,021 W/(m*K) aufweist und/oder

das Strukturteil (15) eine Zugfestigkeit zwischen 15 und 25.000 N/mm2, bevorzugt zwischen 30 und 10.000 N/mm2, besonders bevorzugt zwischen 45 und 2.000 N/mm2 sowie zwischen 100 und 1 .600 N/mm2 aufweist.

Rahmen (1 1 ) für ein Fahrzeug (10) mit einem Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die vorhandenen Strukturteile (15) einen tragenden Teil des Rahmens (1 1 ) bilden.

8. Rahmen (1 1 ) für ein Fahrzeug (10) mit einem Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest zwei Strukturteile (15) direkt durch ihre Haltemittel (18.1 ) miteinander verbunden sind oder

dass zumindest zwei Strukturteile (15) indirekt über ein Verbindungsteil (14), insbesondere in Form eines Verlängerungs- oder Gelenkelementes, miteinander verbunden sind. 9. Rahmen (1 1 ) für ein Fahrzeug (10) mit einem Strukturteil (15) nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Freiraum (1 1.1 ) zwischen zumindest zwei Strukturteile (15) durch ein Füllelement (12) ausfüllbar ist,

wobei insbesondere das Füllelement (12) als Wand- (12.1 ) und/oder Dachelement (12.2) ausgestaltet ist, und wobei insbesondere zumindest eine Aussparung (12.3) für ein Fenster oder eine Tür vorsehbar ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils (15) für einen Rahmen (1 1 ) von einem Fahrzeug (10), wobei das Strukturteil (15) als Gussteil (52) in einer Gussform (50) herstellbar ist und

die Gussform (50) die dreidimensionale Außenform des Strukturteils (15) wiedergibt, dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest die folgenden Schritte zur Herstellung vorgesehen sind:

a) Einfüllen des gießbaren Schaumharzes (20) in die Gussform (50)

b) Aufschäumen lassen des Schaumharzes (20) in der Gussform (50)

c) Aushärten lassen des Schaumharzes (20) in der Gussform (50)

d) Öffnen und Herausnehmen des Strukturteils (15) aus der Gussform (50) 1 1 . Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils (15) nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass vor Schritt a) die Gussform (50) zumindest teilweise mit einer Schutzschicht (19), insbesondere einem GelCoat, ausgelegt ist, in die der Schaumharz (20) einfüllbar ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils nach einem vorhergehenden

Verfahrensanspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Gussform (50) zumindest zweiteilig mit einer unteren Hälfte (50.1 ) und einer oberen Hälfte (50.2) aufgebaut ist und nach dem Schließen der Gussform (50) erst Schritt a) beginnt.

13. Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils (15) nach einem vorhergehenden

Verfahrensanspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass vor Schritt a) in der Gussform (50) zumindest ein Einsatzelement (16), insbesondere an der Gussform (50), positioniert wird, welches mit dem Schaumharz (20) vergossen wird.

14. Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils (15) nach einem vorhergehenden

Verfahrensanspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass vor Schritt a) ein Innenvolumen der Gussform (50) ermittelt wird, um damit die benötigte Menge des Schaumharzes (20) im Vorfeld zu bestimmen.

15. Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils (15) nach einem vorhergehenden

Verfahrensanspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass zur Vermeidung eines Überdrucks durch das Schaumharz (20) Ausweichkavitäten (53) in der Gussform (50) vorhanden sind.

Description:
Strukturteil für einen Rahmen eines Fahrzeuges aus Schaumharz sowie Herstellungsverfahren dafür

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung ist auf einen Strukturrahmen von einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 gerichtet. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Rahmen für ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Strukturteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 7. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils für einen Rahmen von einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Strukturteile, insbesondere für den Fahrzeugbau bekannt. So werden gerade im Wohnmobilbereich Füllelemente einer Rahmenstruktur als Wandelemente verwendet. Diese Füllelemente sind in der Regel plattenartig aufgebaut, d. h. sie verfügen mehr oder weniger über zwei parallele Außenebenen, zwischen denen eine Zwischenschicht angeordnet ist. Derartige Füllelemente können mit verstärkten Sandwichbauteilen zum Einsatz kommen. Aus der Druckschrift DE 10 2013 1 14 770 A1 ist z. B. ein Herstellungsverfahren sowie das vergleichbare Füllelement bekannt. Derartige Füllelemente werden innerhalb eines Werkzeugs zusammengepresst, um eine Verbindung herzustellen. Ferner ist es im Fahrzeugbereich bekannt, die Rahmenteile aus metallischen Stangenprofilen und/oder Stangenprofilen aus Kunststoff herzustellen, um somit den tragenden Teil des Fahrzeugs bilden zu können. Derartige Stangenprofile werden meistens im Strangpressverfahren hergestellt, so dass die dadurch entstehenden Teile mehr oder weniger eine lineare Erstreckung aufweisen. Außerdem ist durch die lineare Erstreckung der Rahmenteile auch mehr oder weniger eine quadratische Grundform eines Fahrzeugs vorgegeben.

Somit ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strukturteil, sowie einen Rahmen für ein Fahrzeug mit einem Strukturteil und auch ein Verfahren zur Herstellung des Strukturteils bereitzustellen, wobei zumindest teilweise die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mechanisch festes Strukturteil für den Rahmen eines Fahrzeugs, sowie den Rahmen selber zu erhalten, der auch ohne eine zusätzliche Wärmeisolation auskommt. Ferner ist es erstrebenswert, dass auch eine Serienfertigung des Strukturteils sowie des Rahmens für ein Fahrzeug mit dem Strukturteil erreichbar ist. Dabei soll ein materialschonender Einsatz erreicht werden, so dass wenig überflüssiges Material bei der Herstellung verschwendet wird.

Die vorliegende Aufgabe wir durch ein Strukturteil für einen Rahmen von einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, gelöst. Ebenfalls wird zur Lösung der Aufgabe ein Rahmen für ein Fahrzeug mit einem Strukturteil mit den Merkmalen des Anspruchs 7, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, vorgeschlagen. Darüber hinaus wird die Aufgabe auch durch das Verfahren zur Herstellung eines Strukturteils für einen Rahmen von einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10, insbesondere aus dem kennzeichnenden Teil, gelöst. Ebenfalls betrifft die Erfindung auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Wohnmobil oder einen Wohnwagen, mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Strukturteils oder des Rahmens für das Fahrzeug. Das erfindungsgemäße Strukturteil kann auch im Sinne der Erfindung als Fahrzeug- rahmenstrukturteil bezeichnet werden. In den abhängigen Vorrichtungs- und Verfahrensansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Merkmale, die zu dem erfindungsgemäßen Strukturteil offenbart werden, gelten dabei auch für den Rahmen für ein Fahrzeug und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und umgekehrt. In den abhängigen Vorrichtungs- und Verfahrensansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Außerdem gelten die offenbarten Vorrichtungsmerkmale auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt, so dass diesbezüglich wechselseitig Bezug genommen wird. Erfindungsgemäß ist es bei dem Strukturteil für einen Rahmen von einem Fahrzeug vorgesehen, dass das Strukturteil durch ein Schaumharz gebildet ist. Dabei kann bevorzugt ein selbstaufquellendes Schaumharz zum Einsatz kommen, welches vor dem Eingießen in eine entsprechende Gussform flüssig ist und mit einem entsprechenden Aktivator versehen ist. Nach dem Einschütten des selbstaufquellenden Schaumharzes in die Gussform quillt dieses um einen entsprechenden Volumenzusatz auf, und füllt somit den Innenraum der Gussform, der komplementär zur Außenform des Strukturteils ausgebildet ist, vollständig mit dem Schaumharz aus. Das Schaumharz selbst kann dabei aus verschiedenen Kunststoffmaterialien ausgebildet sein. Hierbei ist es denkbar, dass es sich um so genannte Epoxidharze, Hybridschaumsysteme, expandierende Polyesterharze, insbesondere vorbeschleunigte und thixotropiertes, ungesättigte Polyesterharze und/oder sogenannte aufschäumbare, technische Polyurethane (PU) handelt. Dabei kann es sich um ein Zweioder Dreikomponentensystem für den Schaumharz handeln, der fertig angemischt und flüssig in die Gussform eingefüllt wird. Um einen Überdruck in der Gussform zu verhindern, können entsprechende Ausweichkavitäten in der Gussform vorgesehen sein, die das überflüssige Material des Schaumharzes aufnehmen können, um so einen Überdruck abzubauen. Üblicherweise härten derartige expandierende Schaumharze unter Umgebungstemperatur, gemeint ist Raumtemperaturen zwischen 15 und 25 °C, aus. Das flüssige Schaumharz kann unter Umgebungsdruck in die Gussform eingefüllt werden, die ebenfalls nur mit dem Umgebungsdruck ausgefüllt ist. Dabei ist es nicht erforderlich, dass ein zusätzliches Vakuum in der Gussform erzeugt werden muss.

Um die richte Menge des zu verwendenden Schaumharzes bestimmten zu können, empfiehlt es sich, zunächst das Volumen der Außenform des Strukturteils zu bestimmen, um somit eine entsprechend bestimmbare Menge anhand des Quellfaktors des Schaumharzes, ausrechnen zu können. Diese Menge wird für den einzelnen Fertigungsschritt entsprechend vorbereitet, indem die einzelnen Komponenten des Schaumharzes miteinander vermischt werden. Bevor jedoch das Schaumharz in die Gussform eingefüllt wird, können die Kontaktflächen, die zwischen der Gussform und dem Schaumharz vorhanden sind, mit einer Schutzschicht ausgelegt werden, mit der später das Strukturteil versehen ist. Hierbei kann es sich um eine Schutzschicht aus einem so genannten GelCoat-Material und/oder Polyurea- Material handeln. Das aufquellende Schaumharz verbindet sich dann entsprechend mit der Schutzschicht, so dass ein mehr oder weniger fertiges Strukturteil entsteht, an dem keine Oberflächenbearbeitung mehr vorgenommen werden braucht. Zusätzlich können in die Gussform auch Einsatzelemente eingebracht werden, die als Verstärkungselemente oder Verbindungselemente für das Strukturteil dienen können. Idealerweise sind die Einsatzelemente formschlüssig mit dem Schaumharz verbunden, um somit einen optimalen in oder am Strukturteil zu erzielen. Die Verstärkungselemente dienen dazu, insbesondere die mechanische Festigkeit des Strukturteils zu verbessern. Hierbei können die Verstärkungselemente aus Glasfaser, Carbonfasern, Verstärkungsmatten, Sandwichstrukturen, Innenkern, metallisches Verstärkungselementen oder eine Kombination davon gebildet sein. Außerdem können zusätzliche Verbesserungsmittel dem Schaumharz beigefügt werden, wie z. B. Brandschutzmittel, um die Feuerfestigkeit des Strukturmittels zu verbessern.

Die bereits erwähnten Verbindungselemente können idealerweise an der Gussform derart positioniert werden, dass eine konkrete Anordnung im Strukturteil erzielbar ist. Derartige Verbindungselemente können zumindest ein Haltemittel aufweisen, insbesondere in Form eines Schraubmittels, Rastmittels, einer Klebe- und/oder Schweißfläche oder dergleichen. Über dieses Verbindungselement lässt sich das Strukturteil nach der Herstellung mit weiteren Strukturteilen oder weiteren Verbindungsteilen zu einem Rahmen des Fahrzeugs zusammenfügen. Idealerweise verfügen die Verbindungselemente über wenigstens ein Verankerungsmittel, insbesondere in Form eines Pilzkopfes oder in Form eines T-förmigen Abschnitts, um somit eine formschlüssige Verbindung zum Schaumharz bilden zu können. Die Verbindungselemente selbst können auch aus z. B. Führungsschienen gebildet sein, in die weitere Verbindungsmittel, wie z. B. Schrauben oder Nieten oder dergleichen anordbar sind. Zweckmäßigerweise können die Verbindungsmittel metallische Werkstoffe, wie z. B. Eisen- und Nichteisenwerkstoffe, Leichtmetalle und dergleichen, aufweisen, wodurch die mechanische Verbingung zwischen zwei Strukturteilen deutlich vereinfacht und ggf. auch verbessert werden kann. Nachdem sämtliche Einsatzelemente, in Form von Verstärkungselementen und Verbindungselementen in der Gussform, die insbesondere zweiteilig ausgebildet sein kann, angeordnet sind, wird das fließfähige Schaumharz in die Gussform eingefüllt. In der Gussform selber schäumt dann dieses Schaumharz selbstständig auf durch den entsprechenden Aktivator und füllt die Gussform somit im Bereich des Strukturteils vollständig aus. Überflüssiges Material kann dabei in die bereits erwähnten Ausweichkavitäten entweichen. Anschließend empfiehlt es sich den Schaumharz entsprechend aushärten zu lassen, damit das Strukturteil über seine ausreichende mechanische Stabilität verfügt. Nach dem Aushärten kann die zumindest zweiteilige Gussform geöffnet werden und das Strukturteil herausgenommen werden.

Da die Gussform problemlos durch die Einlage der Schutzschicht wiederverwendbar ist, können somit baugleiche Strukturteile auch in klein- und mittelgroßen Serien auf einfache Art und Weise hergestellt werden. Zur statischen Unterstützung der Gussform empfiehlt sich die Verwendung einer Stützkonstruktion, die insbesondere aus Holz, Leichtbauwerkstoffen und/oder Verbundwerkstoffen, auf einfache Art und Weise mit geringem Gewicht sowie umweltfreundlich herstellbar ist.

Da das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren auch Hinterschnitte an dem Strukturteil ermöglicht, können auch komplexe dreidimensionale Gebilde von Strukturteilen hergestellt werden. Diese müssen nur durch die entsprechende Gussform selber abgebildet werden. Zu diesem Zweck kann die Gussform auch mehr als zweiteilig ausgestaltet sein.

Wie bereits erwähnt, können die erfindungsgemäßen Strukturteile zu einem erfindungsgemäßen Rahmen für ein Kraftfahrzeug zusammengesetzt werden, wozu sie einerseits direkt und andererseits indirekt miteinander verbindbar sind. Sofern die Strukturteile direkt miteinander verbunden werden, ist es empfehlenswert, die entsprechenden Verbindungselemente am Strukturteil zu verwenden. Ansonsten können zusätzliche Verbindungsteile zum Einsatz kommen, die ebenfalls als Strukturteile ausgebildet sein können. Die Verbindung der einzelnen Strukturteile können durch Kleben, Stecken, Schrauben, Stiften, Dübeln, Nieten oder Schweißen zusammengefügt werden. Beim Kleben kann z. B. ein hochfester Mehrkomponentenkleber auf Epoxidbasis oder ein dauerelastischer Karosseriekleber (z B. von SICA) zum Einsatz kommen. Da bei dem Herstellungsverfahren bereits eine Schutzschicht des Strukturteils in die Gussform eingearbeitet werden kann, erhalten die Strukturteile eine anspruchsvolle und ansehnliche Oberfläche, die auch direkt als Sichtfläche im Fahrzeugaußenbereich einsetzbar ist. Hierbei ist es denkbar, dass die Schutzschicht entsprechend nachbearbeitbar, z. B. lackierbar oder bedruckbar, ist, um dem gesamten Fahrzeug einen wohlgefälligen Eindruck zu vermitteln. Insgesamt kann somit ein sehr stabiles aber leichtes Fahrzeug erreicht werden, wobei auch der Rahmen zur Wärmedämmung des Innenraumes des Fahrzeuges beiträgt.

Idealerweise verfügt das Schaumharz über eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,1 und 0,015 W/(m * K), bevorzugt zwischen 0,08 und 0,02 W/(m * K), besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 0,021 W/(m * K). Damit erübrigt sich eine zusätzliche Wärmeisolierung des Rahmens vom Fahrzeug, insbesondere wenn dieses als Wohnmobil oder Wohnwagen ausgestaltet ist. Um trotzdem ein besonders leichtes und energiesparendes Fahrzeug zu erzeugen, empfiehlt es sich, dass das Schaumharz eine Dichte zwischen 100 bis 300 kg/cbm, bevorzugt zwischen 130 bis 200 kg/cbm und besonders bevorzugt zwischen 140 bis 180 kg/cbm aufweist. Um gerade die Verwendung des Strukturteils im Fahrzeugbau zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn dieses eine Zugfestigkeit zwischen 15 und 25.000 N/mm 2 , bevorzugt zwischen 30 und 10.000 N/mm 2 , besonders bevorzugt zwischen 45 und 2.000 N/mm 2 sowie zwischen 100 und 1 .600 N/mm 2 aufweist. Somit sind Zugfestigkeiten für das erfindungsgemäße Strukturteil im Bereich von Metallen erreichbar. Damit vereinen sich bei dem erfindungsgemäßen Strukturteil die Vorzüge der Metalleigenschaften mit den Vorzügen der Kunststoffschaumbauteile. Außerdem kann eine besonders hohe Dichtigkeit (für Wasser und Wind) bei dem Rahmen des Fahrzeugs durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Strukturteile erreicht werden. Ferner ist die Erfindung explizit auch auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug (z. B. mit Alkoven), ein LKW, ein Kofferfahrzeug (mit Ladeaufbau), ein Wohnmobil oder ein Wohnwagen oder dergleichen mit einem erfindungsgemäßen Rahmen gerichtet, der idealerweise die erfindungsgemäßen Strukturteile aufweist. Die im Rahmen des Fahrzeugs vorhandenen freien Flächen können über zusätzliche Füllelemente, die als Wandelemente oder Dachelemente ausgestaltet sein können, ausgefüllt werden. In diesen Füllelementen können dann Aussparungen für Türen, Fenster, Lüftungsschlitze und dergleichen angeordnet werden. Die Füllelemente selbst können als Schaumharzkunststoffteile ausgestaltet sein, die in der Regel plattenförmig vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß können die Merkmale der Beschreibung und der Ansprüche und der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl einzeln für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Strukturteils mit angedeuteten Einsatzelementen,

Figur 2 eine Gussform für ein erfindungsgemäßes Strukturteil mit einer

Stützkonstruktion, Figur 3 eine dreidimensionale Ansicht von zwei über die Verbindungselemente miteinander verbundenen Strukturteilen,

Figur 4 eine dreidimensionale Ansicht eines Rahmens für einen Wohnwagen mit den erfindungsgemäßen Strukturteilen,

Figur 5 eine dreidimensionale Ansicht vergleichbar zu Figur 4 mit zusätzlichen

Füllelementen für den Rahmen,

Figur 6 eine dreidimensionale Ansicht vergleichbar zu den Figuren 4 und 5 mit eingesetzten Füllelementen in dem Rahmen des Fahrzeugs und

Figur 7 eine dreidimensionale Ansicht vergleichbar zu den Figuren 4 bis 6 eines fertig hergestellten Fahrzeugs, in Form eines Wohnwagens. In den Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch für unterschiedliche Ausführungsbeispiele die identischen Bezugszeichen verwendet. In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Strukturteil 15 aus Schaumharz 20 gezeigt. Dieses weist im vorliegenden einen im wesentlichen lineare Erstreckung auf. Zur mechanischen Verstärkung sind im Strukturteil 15, insbesondere im Schaumharz 20 Einsatzelemente 16 in Form von Verstärkungselemente 17 vorgesehen. Die Verstärkungselemente 17 können im vorliegenden Fall aus Glasfasern und/oder Carbonfasern bestehen. Ferner können auch aus diesen Fasern entsprechende Matten oder Gewebe bei dem erfindungsgemäßen Strukturteil 15 im Schaumharz 20 eingebettet sein. Zur Verdeutlichung der Verstärkungselemente 17 sind in der Figur 1 entsprechende Freischnitte angedeutet, in denen die Fasern sichtbar sind. Da das Strukturteil 15 einen tragenden Teil eines Rahmens 1 1 für ein Fahrzeug 10 bilden kann, was aus den weiteren Figuren noch sichtbar wird, ist es an seiner Außenseite mit einer Schutzschicht 19, in Form eines GelCoats, versehen. Gleichzeitig kann diese Schutzschicht 19 als Außenseite des Fahrzeugs 10 dienen. Um das Strukturteil 15 mit weiteren Strukturteilen 15 verbinden zu können, weist es endseitig bzw. randseitig mehrere Verbindungselemente 18 auf. Dabei kann ein Verbindungselemente 18 zumindest ein Haltemittel 18.1 und/oder ein Verankerungsmittel 18.2 aufweisen. Das Haltemittel 18.1 dient wenigstens zur Verbindung mit einem weiteren Strukturteil 15, um den tragenden Rahmen 1 1 für das Fahrzeug 10 zu bilden. Zusätzlich kann auch ein Verbindungsteil 14 (s. auch Fig. 3) zur indirekten Verbindung zweier Strukturteile 15 vorgesehen sein. Am rechten Ende (aus Fig. 1 ) ist das Haltemittel 18.1 beispielhaft in Form einer Gewindebohrung ausgestaltet. Zusätzlich weist das Verbindungselemente 18 großflächige Klebeflächen nach dem Nut- und Federsystem auf (s. auch Fig. 3).

Die Figur 2 zeigt in einer Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Strukturteil 15 aus Schaumharz 20 in einer Gussform 50, die im Wesentlichen zweiteilig, gemeint ist aus einer unteren 50.1 und einer oberen Hälfte 50.2, aufgebaut ist. In diese Gussform 50 kann vor dem Eingießen bzw. Einfüllen (Schritt a) ) des flüssigen Schaumharzes 20 eine Schutzschicht innenseitig an der Gussform 50 angelegt werden, die die später Schutzschicht 19 des erfindungsgemäßen Strukturteils 15 bildet. Da beim Aufschäumen und Aushärten des Schaumharzes 20 kein nennenswerter Druck entsteht, kann die Gussform 50 selbst aus Kunststoff (aufgeschäumten Kunststoff, Polyesterharz- und/oder Epoxydharz - Laminat) und/oder Holz und/oder Metall sowie Mischmaterialien bzw. Verbundstoffen bestehen. Zur Verstärkung dieser Gussform 50 kann eine zusätzliche Stützkonstruktion z. B. aus Holz Verwendung finden. Wie an des dreidimensionalen Strukturteils 15 gut zu erkennen ist, bildet dieses eine komplizierte Außenform, wobei insbesondere ein U-förmiger Querschnitt vorhanden ist.

In Figur 2 ist beispielhaft oben links eine Seitenansicht eines Strukturteils 15 mit einem Hinterschnitt 15.1 dargestellt, welches ebenfalls problemlos durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbar ist. Unten rechts ist eine Querschnittsvergrößerung vom Ausschnitt A des Strukturteils 15 gezeigt. Hierbei ist außen die Schutzschicht 19 sichtbar, die den Schaumharz 20 verdeckt. Im Schaumharz 20 sind Einsatzelemente 16 in Form von Verstärkungselementen 17, insbesondere Fasern gezeigt. Am linken Ende des dargestellten Strukturteils 15 ist beispielhaft ein Verbindungselement 18 in Form einer Linearführung für eine Schraube oder einen Befestigungsbolzen als Haltemittel 18.1 vorhanden. Damit das Verbindungselement 18 einen festen Halt im Strukturteil 15 aufweist, ist das U-förmige Verankerungsmittel 18.2 vorhanden. Hierdurch ist das Verbindungselement 18 formschlüssig sowie stoffschlüssig am bzw. im Strukturteil 15 befestigt. Die Schraube oder der Befestigungsbolzen ist längsverschieblich in der Linearführung des Verbindungselements 18 gelagert, wodurch das Verbindungselement 18 besonders einfach mit einem weiteren Strukturteil 15 oder Verbindungsteil 14 verbindbar ist.

In der weiteren Figur 3 ist die Verbindung zwischen zwei bzw. drei Strukturteilen 15 zu einem Rahmen 1 1 gezeigt. Dabei ist das senkrechte Strukturteil 15 über ein Nut- und Federsystem als Verbindungselement 18 mit dem Eckstrukturteil 15 bzw. dem Verbindungsteil 14 verbunden. Idealerweise wird das Nut- und Federsystem stoffschlüssig durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden. Hierdurch können auch beidseitig glatte Oberflächen auch im Bereich der Verbindungselement 18 entstehen, die hervorragend eine weitere Verarbeitung des Rahmens 1 1 zulassen. Außerdem ist eine derartige Verbindung besonders dicht u. a. gegen äußere Einflüsse wie Wind und Wasser. Zusätzlich ist eine Verschraubung oder Vernietung im Bereich der Verbindung denkbar. Wie ferner an Figur 3 auch zu erkennen ist, bilden die vorhanden Strukturteile 15 eine einseitig offene Nut 18.3 (s, Bezugszeichen 18 oben links), in der eine flächiges Füllelement 12 anordbar ist, nachdem der Fahrzeugrahmen 1 1 vorgefertigt ist. Der beschriebene Absatz (offene Nut) ist durch ein langgezogenes Verbindungselement 18 gebildet, um eine randseitige Aufnahme 18.3 für das Füllelement 12 zu bilden. Ein kompletter Fahrzeugrahmen 1 1 für einen Wohnwagen 10 ist in der Figur 4 dargestellt. Dabei sind die offenen Freiräume 1 1.1 zwischen den miteinander befestigten Strukturteilen 15 noch nicht mit den flächigen Füllelementen 12 versehen bzw. ausgefüllt.

In der weiteren Figur 5 ist die Anordnung der einzelnen flächigen Füllelementen 12 in den vorgesehenen Freiräumen 1 1.1 dargestellt. Dabei können die flächigen Füllelementen 12 über die vorhandenen Verbindungselemente 18 mit dem Rahmen 1 1 bzw. den Strukturteilen 15 verbunden werden. Diese kann z.B. durch eine stoff- und/oder formschlüssige Verbindung erfolgen. Idealerweise werden die flächigen Füllelementen 12 zumindest in den Rahmen 1 1 im Bereich der Klebeflächen 18.3 eingeklebt, um eine besonders dichte Verbindung zu erzielen. Zusätzlich ist auch hier eine Verschraubung oder Vernietung im Bereich der Verbindung zwischen Rahmen 1 1 und den Füllelementen 14 denkbar. Ferner ist es denkbar, dass in den Füllelementen 12 Aussparungen 12.3 für Fenster 13 oder Türen 13 eingearbeitet werden. Die Füllelementen 12 können dabei als Wandelemente 12.1 , Dachelemente 12.2 oder Bodenelemente 12.4 ausgestaltet sein.

In der weiteren Figuren 6 sind die befestigten Füllelemente 14 im Fahrzeugrahmen 1 1 sichtbar. Der Rahmen 1 1 mit den befestigten Füllelemente 14 kann innen- und außenseitig noch beschichtet, lackiert und/oder bedruckt werden, um einen zusätzlichen Schutz gegen Umwelteinflüsse zu erreichen und einen wohlgefälligen Eindruck zu vermitteln.

In Figur 7 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit dem erfindungsgemäßen Rahmen 1 1 in Form eines Wohnwagens gezeigt. Dabei sind auch alle notwendigen Türen 13 und Fenster 13 sowie Beschichtungen vorhanden. Wie gut zu erkennen ist, bildet der erfindungsgemäße Rahmen 1 1 mit seinen erfindungsgemäßen Strukturteilen 15 eine sichtbare Außenfläche des Fahrzeuges 10. B ez u g s ze i c h e n l i s te

10 Fahrzeug, insbesondere Wohnmobil, Wohnwagen, Auto

11 Rahmen

11.1 Freiraum

12 Füllelemente

12.1 Wandelement

12.2 Dachelement

12.3 Aussparung

12.4 Bodenelement

13 Fenster, Türen oder dergleichen

14 Verbindungsteil

15 Strukturteil

15.1 Hinterschnitt

16 Einsatzelement

17 Verstärkungselement

18 Verbindungselement

18.1 Haltemittel

18.2 Verankerungsmittel

18.3 Klebefläche

19 Schutzschicht

20 Schaumharz

21 Radkasten

50 Gussform

50.1 untere Hälfte

50.2 obere Hälfte

51 Stützkonstruktion

52 Gussteil, siehe auch Strukturteil 15