Titel

Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils mit einem Verbindungselement, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Verbindungselement in einer Ausnehmung des Sandwich-Bauteils angeordnet wird .

Verfahren zum Verbinden von Sandwich-Bauteilen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sandwich-Bauteile sind mehrschichtig ausgeführt und weisen beispielsweise zwischen zwei metallischen Schichten eine Kunststoffzwischenschicht auf. Beim Verbinden, insbesondere Verschrauben, eines gattungsgemäßen Sandwich-Bauteils mit einem weiteren Bauteil, welches bisher konventionell durch Einschieben einer Schraube durch eine gelochte Öffnungen im Sandwich-Bauteil und im Bauteil und deren kraftschlüssige Verbindung mittels Festziehens einer Mutter auf dem Gewindegang des Schraubschaftes durchgeführt wurde, hält die Verbindung zwischen Sandwich-Bauteil und dem weiteren Bauteil nur für eine gewisse Zeit stand . Aufgrund des temperaturabhängigen Kriechverhaltens des eingesetzten Kunststoffes in der Zwischenschicht kann die Vorspannkraft der Verschraubung verloren gehen, dadurch lockert sich die Verbindung und eine sichere Verbindung kann nicht mehr gewährleistet werden . Aus der WO 2015/169588 AI ist ein Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils bekannt, wobei das Sandwich-Bauteil zwischen zwei äußeren Bauelementen eine Zwischenschicht aufweist. Das Verfahren besteht aus einem ersten Verfahrensschritt, in dem durch Erwärmen und Ausüben einer Druckkraft die Zwischenschicht des mehrschichtigen Bauteils im Bereich der Verbindungsstelle verdrängt wird und die beiden äußeren Bauelemente durch Anlegen einer elektrischen Spannung aneinander geheftet werden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Ausnehmung im Bereich der Verbindungsstelle in das Sandwich-Bauteil gebracht und ein Verbindungselement zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens in die Ausnehmung eingebracht. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass es aufwendig und zeitintensiv ist. Insbesondere muss dem Einbringen des Verbindungselements ein Erwärmungs- und Verpressungsschritt vorausgehen, in dem die Kunststoffschicht aus der Verbindungsstelle gepresst wird . Das Entfernen der Kunststoffschicht kann zu einem lokalen Steifig- keitsverlust führen und sich dadurch auch negativ auf die Verbindungsstelle auswirken . Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vergleichsweise einfaches, schnelles und kostengünstiges Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils zur Verfügung zu stellen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils mit einem Verbindungselement, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Verbindungselement in einer Ausnehmung des Sandwich-Bauteils angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt zumindest ein erster Stützflansch des Verbindungselements derart in Richtung eines zweiten Stützflanschs verformt wird, dass ein Randbereich der Ausnehmung formschlüssig zwischen dem ersten und dem zweiten Stützflansch aufgenommen wird und der Abstand zwischen dem ersten Stützflansch und dem zweiten Stützflansch im Wesentlichen der Dicke des Sandwich-Bauteils entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Steifigkeit des Sandwich-Bauteils im Wesentlichen global erhalten bleibt. Insbesondere ist ein Verschließen des Randbereichs der Ausnehmung, beispielsweise durch ein Erwärmen und Verpressen des Sandwich-Bauteils im Bereich der Verbindungsstelle, nicht mehr notwendig . Es wird somit vorteilhaft ein einfaches, schnelles und kostengünstiges Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils zur Verfügung gestellt.

Das Sandwich-Bauteil ist aus einem Sandwich-Material ausgeführt. Insbesondere weist das Sandwich- Bauteil mindestens zwei äußere, bevorzugt metallische Schichten und eine zwischen den beiden äußeren Schichten angeordnete Zwischenschicht, bevorzugt eine Kunststoffzwischenschicht, auf. Das Verbindungselement ist bevorzugt zylinderförmig, insbesondere als Metallzylinder, ausgeführt. Der erste und zweite Stützflansch sind bevorzugt ringförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt sind der erste und zweite ringförmige Stützflansch koaxial zur Zylinderachse des Verbindungselements angeordnet. Insbesondere weisen der erste und zweite Stützflansch Stützflächen zur Druckbeaufschlagung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Stützflansch in einem ersten Endbereich des Verbindungselements und der zweite Stützflansch in einem zweiten Endbereich des Verbindungselements angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind der erste und/oder der zweite Stützflansch in einem zwischen dem ersten und zweiten Endbereich ausgebildeten mittleren Bereich des Verbindungselements angeordnet. Das Verbindungsbauteil wird bevorzugt so in der Ausnehmung des Sandwich- Bauteils angeordnet, dass die Zylinderachse senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Sandwich- Bauteils verläuft. Die Ausnehmung wird beispielsweise durch Bohren, Stanzen oder Schneiden in dem Sandwich-Bauteil angebracht. Bevorzugt weist die Ausnehmung einen runden Querschnitt auf. Durch Druckbeaufschlagung wird zumindest der erste Stützflansch des Verbindungselements in Richtung des zweiten Stützflanschs verformt, so dass der erste und zweite Stützflansch die Seitenkanten der Aus- nehmung umschließen. Hierbei bleiben alle Schichten des Sandwich-Bauteils im Randbereich der Ausnehmung erhalten. Zumindest der erste Stützflansch des Verbindungselements wird derart in Richtung des zweiten Stützflanschs verformt, dass der Randbereich der Ausnehmung formschlüssig zwischen dem ersten und dem zweiten Stützflansch aufgenommen wird und der Abstand zwischen dem ersten Stützflansch und dem zweiten Stützflansch insbesondere mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% und besonders bevorzugt mindestens 100% der Dicke des Sandwich-Bauteils entspricht. In einer weiteren Ausführungsform wird im zweiten Verfahrensschritt auch der zweite Stützflansch, bevorzugt in Richtung des ersten Stützflanschs, verformt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird vor dem ersten Verfahrensschritt eine Schneidkante des Verbindungselements auf dem Sandwich-Bauteil angeordnet und der zweite Stützflansch des Verbindungselements derart mit Druck beaufschlagt, dass die Schneidkante die Ausnehmung in das Sandwich-Bauteil stanzt und das Verbindungselement in diese Ausnehmung gedrückt wird. Die Anbringung der Ausnehmung des Sandwich-Bauteils und das Anordnen des Verbindungselements erfolgen vorteilhaft in einem Verfahrensschritt. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Verbindungsprozess. Weiterhin stimmt vorteilhaft die Abmessung der Ausnehmung automatisch mit dem Querschnitt des Verbindungselements überein . Dies erlaubt ein formschlüssiges Anordnen des Verbindungselements in der Ausnehmung, ohne dass zusätzliche, aufwendige Verfahrens-und Messschritte notwendig wären . Dies erlaubt ein schnelles, effizientes und passgenaues Anordnen des Verbindungselements in der Ausnehmung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schneidkante in einem Endbereich, insbesondere einem vor dem ersten Verfahrensschritt dem Sandwich-Bauteil zugewandten Endbereich des Verbindungselements, angeordnet. Bevorzugt verläuft die Schneidkante entlang des Querschnitts des Verbindungselements. Die Schneidkante und der erste Stützflansch können als eine Einheit ausgeführt sein . In einer bevorzugten Ausführungsform werden das Stanzen der Ausnehmung und Einbringen des Verbindungselements in die gestanzte Ausnehmung mit dem zweiten Verfahrensschritt in einem Schritt ausgeführt. Die Druckbeaufschlagung beim Stanzen und Einbringen des Verbindungselements kann dabei durch dieselbe Vorrichtung erfolgen, durch die die Druckbeaufschlagung im zweiten Verfahrensschritt erfolgt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der erste Stützflansch zwischen dem ersten und zweiten Verfahrensschritt aus einer Einführposition, in der der erste Stützflansch an einer Außenwand des Verbindungselements anliegt, in Richtung des zweiten Stützflanschs in eine Verformungsposition gebogen. Hierdurch wird ein passgenaues und formschlüssiges Anordnen des Verbindungselements in der Ausnehmung, insbesondere bei beliebiger Länge und Dicke des ersten Stützflanschs, ermöglicht. Bevorzugt weist das Verbindungselement mindestens einen Bereich mit einem ersten und einen Bereich mit einem zweiten, von dem ersten verschiedenen Querschnitt auf. Insbesondere ist der Durchmesser des ersten Bereichs größer als der Durchmesser des zweiten Bereichs. Dabei entspricht die Differenz aus dem Durchmesser des ersten Bereichs und dem Durchmesser des zweiten Bereichs im Wesentlichen der Dicke des ersten Stützflanschs. Bevorzugt liegt der erste Stützflansch in der Einführposition im zweiten Bereich an der Außenwand des Verbindungselements an . Der erste Stützflansch wird in Richtung des zweiten Stützflanschs in eine Verformposition gebogen. Aus der Verformposition erfolgt das Verformen zumindest des ersten Stützflanschs durch Druckbeaufschlagung im zweiten Verfahrensschritt. Insbesondere wird der erste Stützflansch in eine Verformposition gebogen, die eine einfache und effiziente Druckbeaufschlagung und Verformung des ersten Stützflansches im zweiten Verfahrensschritt erlaubt. Bevorzugt weist der erste Stützflansch in der Verformposition einen Neigungswinkel gegenüber dem Verbindungselement auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungselement einen dritten Bereich mit einem dritten Querschnitt auf. Insbesondere weist der dritte Bereich einen von dem ersten und zweiten Bereich verschiedenen Durchmesser auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der dritte Bereich einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des ersten und zweiten Bereichs. Bevorzugt ist der zweite Stützflansch als dritter Bereich ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen das Biegen von Einführposition in Verformposition und die Druckbeaufschlagung des zweiten Verfahrensschritts in einem Schritt. Bevorzugt werden das Biegen von Einführposition in Verformposition und die Druckbeaufschlagung des zweiten Verfahrensschritts durch dieselbe Vorrichtung ausgeführt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Sandwich-Bauelement vor dem ersten Verfahrensschritt derart verformt, dass ein Verbindungsbereich vertikal von der Haupterstreckungsebene des Sandwich-Bauteils beabstandet ist. Hierdurch wird eine einfache, formschlüssige Anordnung eines zweiten Bauteils oberhalb oder unterhalb des Sandwich-Bauteils ermöglicht. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Verbindungsbereich der Bereich des Sandwich-Bauteils, in dem die Ausnehmung angeordnet ist. Insbesondere erfolgt die Verformung des Sandwich- Bauteils vor dem ersten Verfahrensschritt derart, dass der vertikale Abstand zwischen Verbindungsbereich und Haupterstreckungsebene des Sandwich-Bauteils der Höhe des in der Ausnehmung anzuordnenden Verbindungselements entspricht. Insbesondere ist hierdurch ein Anordnen des Verbindungselements in der Ausnehmung derart möglich, dass eine Ober- oder Unterseite des Verbindungselements in einer Ebene mit der Haupterstreckungsebene des Sandwich-Bauteils liegt. In einer alternativen Ausführungsform wird das Sandwich-Bauteil im Verbindungsbereich derart verformt, dass eine Ober- oder Unterseite des Verbindungselements über die Haupterstreckungsebene des Sandwich- Bauteils herausragt. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, einen minimalen Abstand zwischen dem Sandwich-Bauteil und einem oberhalb oder unterhalb des Sandwich-Bauteils angeordneten zweiten Bauteils durch die Ausführung und Verformung des ersten Stützflanschs einzustellen. In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Verbindungselement eine Bohrung, beispielsweise mit einem Innengewinde, auf und ein Verbindungsbolzen, beispielsweise mit einem Außengewinde, wird in der Bohrung angeordnet. Durch das Anordnen des Verbindungsbolzens in der Bohrung kann das Sandwich-Bauteil vorteilhaft mit einem zweiten Bauteil verbunden, insbesondere verschraubt, werden. Bevorzugt ist die Bohrung koaxial zur Zylinderachse des Verbindungselements ausgeführt und verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Sandwich-Bauteils. Der Verbindungsbolzen ist beispielsweise als Schraube ausgeführt. Beispielsweise ist das Innengewinde des Verbindungselements passend zu dem Außengewinde des Verbindungsbolzens ausgeführt. Alternativ kann die Bohrung bevorzugt ohne Innengewinde ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem weiteren Verfahrensschritt ein zweites Bauteil oberhalb oder unterhalb des Sandwich-Bauteils derart angeordnet, dass eine Ausnehmung des zweiten Bauteils oberhalb oder unterhalb der Bohrung des Verbindungselements liegt. Der Verbindungsbolzen wird in der Bohrung und der Ausnehmung des zweiten Bauteils angeordnet. Hierdurch werden Sandwich-Bauteil und zweites Bauteil mittels Verbindungselement miteinander verbunden, insbesondere verschraubt. In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird der Verbindungsbolzen oberhalb oder unterhalb des zweiten Bauteils mit einem zweiten Verbindungselement, beispielsweise einer Mutter, fixiert. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, eine stabile und feste Verbindung zwischen Sandwich-Bauteil und zweiten Bauteil herzustellen. Insbesondere können Sandwich-Bauteil und zweites Bauteil aufgrund des in der Ausnehmung des Sandwich-Bauteils erfindungsgemäß angeordneten Verbindungselements verschraubt werden, ohne dass es durch die Kunststoffschicht des Sandwich- Bauteils zu Beeinträchtigungen der Vorspannkraft der Schraubverbindung kommt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Stützfläche des ersten Stützflanschs innerhalb der Bohrung angeordnet. Hierdurch ist der erste Stützflansch vorteilhaft vor ungewollten Verformungen geschützt. Ein Umbiegen des ersten Stützflansches in eine Verformpo- sition vor dem zweiten Verfahrensschritt wird vorteilhaft vermieden. Insbesondere kann der erste Stützflansch mit der Schneidkante als Einheit ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützfläche gegenüber der Zylinderachse des Verbindungselements geneigt. Im zweiten Verfahrensschritt wird bevorzugt durch Druckbeaufschlagung der erste Stützflansch in Richtung des zweiten Stützflanschs derart verformt, dass die ursprünglich innerhalb der Bohrung angeordnete Stützfläche des ersten Stützflanschs nach außen tritt. Dabei kontaktiert der erste Stützflanschs den Randbereich der Ausnehmung des Sandwich-Bauteils. Der Randbereich der Ausnehmung des Sandwich-Bauteils wird insbesondere von dem ersten Stützflansch und dem zweiten Stützflansch formschlüssig aufgenommen.

In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Stützfläche des ersten Stützflanschs außen an dem Verbindungselement angeordnet. Hierdurch ist eine einfache Druckbeaufschlagung des ersten Stützflansches möglich. Insbesondere können Länge und Neigungswinkel der Stützfläche des ersten Stützflansches an die Abmessungen des Sandwich-Bauteils und an die Anforderungen an die Verbindung angepasst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stützfläche ringförmig ausgebildet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, aufweisend das Sandwich-Bauteil und das Verbindungselement, wobei das Verbindungselement in einer Ausnehmung des Sandwich-Bauteils angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich der Ausnehmung formschlüssig zwischen dem ersten und dem zweiten Stützflansch aufgenommen ist und der Abstand zwischen dem ersten Stützflansch und dem zweiten Stützflansch im Wesentlichen der Dicke des Sandwich-Bauteils entspricht. Hierdurch wird vorteilhaft ein Sandwich-Bauteil zur Verfügung gestellt, dass stabil und fest mit mindestens einem weiteren Bauteil verbunden, insbesondere verschraubt, werden kann, ohne dass es zu lokalen Steifigkeitsverlusten im Sandwich-Bauteil kommt. Hierdurch wird vorteilhaft eine Verminderung des Anzugsdrehmoments der Schraube verhindert. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht ein Verbinden, insbesondere Verschrauben, des Sandwich-Bauteils mit einem zweiten Bauteil ohne einen Verlust des Anzugsdrehmoments der Schraube. Hierdurch wird die Herstellung eines stabilen Bauelementverbunds mit mindestens einem Sandwich-Bauteil ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Verbindungselement eine Bohrung, beispielsweise mit einen Innengewinde, und einen in der Bohrung angeordneten Verbindungsbolzen, beispielsweise mit einem Außengewinde, auf. Hierdurch ist ein Verschrauben des Sandwich-Bauteils mit einem zweiten Bauteil möglich . Alternativ kann die Bohrung bevorzugt ohne Innengewinde ausgeführt sein . Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Verbindungselements in der Ausnehmung des Sandwich-Bauteils ein Verlust des Anzugdrehmoments des Verbindungsbolzens vermieden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Anordnung ein zweites Bauteil mit einer Ausnehmung auf, wobei das Sandwich-Bauteil und das zweite Bauteil durch einen in einer Ausnehmung des zweiten Bauteils und in einer Bohrung des Verbindungselements angeordneten Verbindungsbolzen verbunden sind . Das zweite Bauteil kann oberhalb oder unterhalb des Sandwich-Bauteils angeordnet sein. Bevorzugt ist das zweite Bauteil mit dem Sandwich-Bauteil verschraubt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schraubverbindung durch ein weiteres Verbindungselement, beispielsweise ein Mutter, oberhalb oder unterhalb des zweiten Bauteils fixiert sein. Hierdurch wird ein stabiler Bauelementverbund mit Sandwich-Bauteil zur Verfügung gestellt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen . Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figuren la, lb, lc zeigen schematisch ein Verfahren und eine Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung .

Figur 2a, 2b, 2c, 2d zeigen schematisch ein Verfahren und eine Anordnung gemäß einer alternativen, beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung .

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figuren la bis lc sind schematisch ein Verfahren und eine Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Vor dem ersten Verfahrensschritt wird das Verbindungselement 6 auf dem Sandwich-Bauteil 2 angeordnet, siehe Figur la. In Figur la ist das Anordnen des Verbindungselements 6 auf dem Sandwich-Bauteil 2 und die Druckbeaufschlagung 16 des Verbindungselements 6 dargestellt. Das Verbindungselement 6 ist zylinderförmig ausgeführt und weist mittig eine entlang der Zylinderachse Z verlaufende Bohrung 9 zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens 18, insbesondere einer Schraube, auf. Bevorzugt ist das Verbindungselement 6 aus einem hitzebeständigen Material, beispielsweise Metall, ausgeführt. An der dem Sandwich-Bauteil 2 abgewandten Stirnseite des Verbindungselements 6 ist ein zweiter Stützflansch 8 angeordnet. Dieser dient der Aufnahme der Druckbeaufschlagung 16. An der dem Sandwich-Bauteil 2 zugewandten Stirnseite des Verbindungselements 6 ist umlaufend eine Schneidkante 11 ausgeführt. Oberhalb der Schneidkante 11 befindet sich innerhalb der Bohrung 9 der erste Stützflansch 7. Der erste Stützflansch 7 ist ringförmig ausgeführt und weist eine geneigte Stützfläche 10 zur Druckbeaufschlagung auf. Dabei nimmt die Wanddicke des Verbindungselements 6 von der Schneidkante 11 zu dem Ende des ersten Stützflansches 7, das dem Sandwich-Bauteil 2 abgewandt ist, zu. Der erste Stützflansch 7 weist im Wesentlichen einen nach innen gerichteten umlaufenden Vorsprung auf. Bevorzugt weist der erste Stützflansch 7 eine Abstütznase 12 auf. Die Geometrie des ersten Stützflanschs 7 ist derart ausgeführt, dass der erste Stützflansch sich unter Druckbeaufschlagung in Richtung des zweiten Stützflanschs 8 verformen kann. Das Sandwich-Bauteil 2 weist eine erste und eine zweite, bevorzugt metallische äußere Schicht 3, 4 und eine zwischen der ersten und zweiten äußeren Schicht 3, 4 angeordnete Kunststoffzwischenschicht 5 auf. Gemäß einer beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schneidkante 11 des Verbindungselements 6 auf dem Sandwich-Bauteil 2 angeordnet. Der zweite Stützflansch 8 wird von oben mit Druck 16 beaufschlagt. Unter der Druckeinwirkung 16 stanzt die Schneidkante 11 eine Ausnehmung 13 in das Sandwich-Bauteil 2, in die das Verbindungselement 6 formschlüssig gedrückt wird, siehe Figur lb. Dabei entspricht der Durchmesser der Ausnehmung 13 im Wesentlichen dem Durchmesser des Verbindungselements 6. Die Außenwand des Verbindungselements 6 kann im Bereich der Ausnehmung 13 in Kontakt mit allen Schichten 3, 4, 5 des Sandwich-Bauteils 2 stehen. Insbesondere bleiben alle Schichten des Sandwich-Bauteils im Randbereich der Ausnehmung 13 erhalten . Im zweiten Verfahrensschritt werden der zweite Stützflansch 8 und die Stützfläche 10 des ersten Stützflanschs 7 mit Druck 16 beaufschlagt. Hierdurch werden gleichzeitig sowohl das Sandwich-Bauteil 2 als auch der ersten Stützflansch 7 des Verbindungselements 6 verformt, siehe Figur lc. Dabei wird der erste Stützflansch 7 in Richtung des zweiten Stützflanschs 8 verformt. Erster und zweiter Stützflansch 7, 8 bilden nach dem Verformungsschritt eine formschlüssige Aufnahme für den Randbereich der Ausnehmung 13. Erster und zweiter Stützflansch 7, 8 sind dabei im Wesentlichen so beabstandet, dass der Randbereich des Sandwich-Bauteils 2 in seiner ursprünglichen und vollständigen Dicke von dem ersten und zweiten Stützflansch 7, 8 umschlossen wird . Der Abstand 20 zwischen erstem und zweiten Stützflansch 7, 8 entspricht dabei im Wesentlichen der Dicke, vorzugsweise mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% und besonders bevorzugt mindestens 100% der Dicke des Sandwich-Bauteils 2. Ein Verdrängen der Kunststoffzwischenschicht 5 aus dem Sandwich-Bauteil 2 im Randbereich der Ausnehmung 13 ist nicht notwendig . Vielmehr steht das Verbindungselement 6 im Bereich der durch ersten und zweiten Stützflansch 7, 8 gebildeten Aufnahme in Kontakt mit den äußeren Schichten 3, 4 des Randbereichs der Ausnehmung 13. Hiermit wird ein Verfahren zum Verbinden eines Sandwich-Bauteils 2 mit einem Verbindungselement 6 zur Verfügung gestellt, dass einfach, schnell und effizient das Verbinden, insbesondere Verschrauben, des Sandwich- Bauteils 2 mit einem zweiten Bauteil 14 erlaubt. Die Schraube 18, ist wie in Figur 1 c gezeigt, durch die Bohrung 9 des Verbindungselementes, welche als Durchgangsbohrung ausgeführt ist, und durch die Ausnehmung 14.1 des zweiten Bauteils 14 geführt und verbindet das Sandwich-Bauteil 2 und das zweite Bauteil 14 durch einen Kraftschluss, indem eine Mutter 18.1 gegen eine Unterlegscheibe 18.2 mit einer definierten Vorspannkraft angezogen ist. Das Verbindungselement 6 gemäß der dargestellten Ausführungsform gewährleistet eine stabile Verbindung, insbesondere Schraubverbindung, zwischen Sandwich-Bauteil 2 und zweitem Bauteil 14. Das Verfahren gemäß der hier dargestellten Ausführungsform ermöglicht die Herstellung eines stabilen Bauelementverbunds, aufweisend mindestens ein Sandwich-Bauteil 2. Das Sandwich-Bauteil 2 wird durch die Druckbeaufschlagung 16 im zweiten Verfahrensschritt ebenfalls verformt. Insbesondere wird das Sandwich-Bauteil 2 derart verformt, dass ein Verbindungsbereich 15 des Sandwich-Bauteils 2 vertikal von der Haupterstreckungsebene H des Sandwich-Bauteils 2 beabstandet ist. Unterhalb des Sandwich-Bauteils 2 wird ein zweites Bauteil 14 angeordnet. Dabei ist der minimale Abstand 17 zwischen Sandwich-Bauteil 2 und zweitem Bauteil 14 durch die Geometrie des ersten Stützflanschs 7, insbesondere der Abstütznase 12, bestimmt. Die dargestellte Anordnung 1 stellt vorteilhaft ein Sandwich-Bauteil 2 mit Verbindungselement 6 zur Verfügung, das stabil und fest mit einem zweiten Bauteil 14 verbunden, insbesondere verschraubt, werden kann. Die Abstütznase 12 stellt eine Kontaktfläche 12.1 zum Kontaktieren des zweiten Bauteils 14 bereit, über welche die Kraft respektive die Vorspannkraft, symbolisiert durch den dargestellten Doppelpfeil, beim Anziehen der Mutter 18.1 aufgenommen wird und dadurch der Randbereich des Sandwich-Bauteils 2 frei von Kräften durch die Schraubverbindung bleibt. Nicht dargestellt, kann oder können der erste und/oder der zweite Stützflansch 7, 8 zumindest bereichsweise Nasen aufweisen, die derart ausgebildet sind, so dass sie nach dem Verformungsschritt des ersten und zweiten Stützflansch 7, 8 einer formschlüssige Aufnahme für den Randbereich der Ausnehmung 13 bereichsweise die äußere Schicht bzw. Schichten 3, 4 verformen, um unter Ausbildung eines bereichsweisen Kraftschlusses ein Verdrehen des Verbindungselementes 6 effektiv verhindern zu können .

In Figuren 2a bis 2d sind schematisch ein Verfahren und eine Anordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Vor dem ersten Verfahrensschritt wird das Sandwich-Bauteil 2 mit Ausnehmung 13 zur Verfügung gestellt, siehe Figur 2a, und verformt, siehe Figur 2b. Insbesondere wird das Sandwich-Bauteil 2 in einem Verbindungsbereich 15 verformt. Der Verbindungsbereich 15 ist der Bereich des Sandwich-Bauteils 2, in dem das Sandwich-Bauteil 2, beispielsweise durch Einbringen eines Verbindungsbolzens 18, mit einem zweiten Bauteil 14 gefügt werden soll . In der dargestellten Ausführungsform ist der Verbindungsbereich 15 durch den Randbereich der Ausnehmung 13 gegeben. Das Sandwich-Bauteil 2 weist eine erste und eine zweite, bevorzugt metallische äußere Schicht 3, 4 und ein zwischen der ersten und zweiten äußeren Schicht 3, 4 angeordnete Kunststoffzwischenschicht 5 auf. Bei der Verformung bleiben im Randbereich der Ausnehmung 13 alle Schichten des Sandwich-Bauteils 2 erhalten . Das Sandwich-Bauteil 2 wird dabei so verformt, dass der Randbereich der Ausnehmung 13 vertikal von der Haupterstreckungsebene H des Sandwich-Bauteils 2 beabstandet ist. In einem ersten Verfahrensschritt wird das Verbindungselement 6 in der Ausnehmung 13 angeordnet, siehe Figur 2c. Das Verbindungselement 6 ist zylinderförmig ausgeführt und weist mittig eine entlang der Zylinderachse Z verlaufende Bohrung 9 zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens 18, insbesondere einer Schraube, auf. Bevorzugt ist das Verbindungselement 6 aus einem hitzebeständigen Material, beispielsweise Metall, ausgeführt. An einer oberhalb des Sandwich-Bauteils 2 angeordneten Stirnseite weist das Verbindungselement 6 einen zweiten Stützflansch 8 auf. Dieser dient der Aufnahme der Druckbeaufschlagung 16. In einem zwischen erstem und zweitem Endbereich des Verbindungselements 2 ausgebildeten mittleren Bereich weist das Verbindungselement 6 einen ersten Stützflansch 7 auf. Der erste Stützflansch 7 ist ringförmig ausgeführt. Beim Anordnen des Verbindungselements 6 in der Ausnehmung 13 liegt der erste Stützflansch 7 in einer Einführposition an der Außenwand des Verbindungselements 6 an nicht dargestellt. Nach dem Einbringen des Verbindungselements 6 in die Ausnehmung 13 wird der erste Stützflansch 7 aus der Einführposition in die Verformposition gebogen . Insbesondere wird der erste Stützflansch 7 von der Außenwand weg gebogen . Hierdurch wird vorteilhaft eine Stützfläche 10 zur Druckaufnahme 16 zur Verfügung gestellt. Insbesondere weist der erste Stützflansch 7 in der Verformposition an der dem Sandwich-Bauteil 2 abgewandten Seite die Stützfläche 10 auf. Der erste und zweite Stützflansch 7, 8 werden im zweiten Verfahrensschritt mit Druck 16 beaufschlagt. Durch Druckbeaufschlagung 16 wird der erste Stützflansch 7 in Richtung des zweiten Stützflanschs 8 derart verformt, dass der erste und zweite Stützflansch 7, 8 den Randbereich der Ausnehmung 13 formschlüssig aufnehmen, siehe Figur 2d. Der Abstand 20 zwischen erstem und zweiten Stützflansch 7, 8 entspricht dabei im Wesentlichen der Dicke, vorzugsweise mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% und besonders bevorzugt mindestens 100% der Dicke des Sandwich-Bauteils 2. Das Verbindungselement 6 kann mit allen Schichten des Randbereichs des Sandwich-Bauteils 2 in Kontakt stehen. Ein Verdrängen der Kunststoffzwischenschicht 5 ist nicht notwendig. Hiermit wird ein Verfahren zum Fügen eines Sandwich-Bauteils 2 mit einem Verbindungselement 6 zur Verfügung gestellt, dass einfach, schnell und effizient das Fügen, insbesondere Verschrauben, des Sandwich-Bauteils 2 mit einem zweiten Bauteil 14 erlaubt. Das Verbindungselement 6 gemäß der dargestellten Ausführungsform gewährleistet eine stabile Verbindung, insbesondere Schraubverbindung, zwischen Sandwich-Bauteil 2 und zweitem Bauteil 14. Das zweite Bauteil 14 wird beispielsweise unterhalb des Sandwich-Bauteils 2 angeordnet. Dabei wird eine Ausnehmung 14.1 des zweiten Bauteils 14 unterhalb die Bohrung 9 des Verbindungselements 6 gebracht. Dabei bestimmen der Abstand zwischen dem ersten Stützflansch 7 und der dem zweiten Bauteil 14 zugewandten Stirnseite des Verbindungselements 6 sowie die Verformung des Sandwich-Bauteils 2 den minimalen Abstand 17 zwischen Sandwich-Bauteil 2 und zweitem Bauteil 14. Der minimale Abstand 17 kann über die Anordnung des ersten Stützflanschs 7 und die Geometrie der Verformung des Sandwich-Bauteils 2 eingestellt werden. Über eine Kontaktfläche 12.1 an dem Verbindungselement 6 wird das zweite Bauteil 14 kontaktiert, über welche eine Kraft, symbolisiert durch den dargestellten Doppelpfeil, im Verbindungsbereich 15 aufgenommen wird und dadurch der Randbereich des Sandwich-Bauteils 2 frei von Kräften bleibt. Nicht dargestellt, kann oder können der erste und/oder der zweite Stützflansch 7, 8 zumindest bereichsweise Nasen aufweisen, die derart ausgebildet sind, so dass sie nach dem Verformungsschritt des ersten und zweiten Stützflansch 7, 8 einer formschlüssige Aufnahme für den Randbereich der Ausnehmung 13 bereichsweise die äußere Schicht bzw. Schichten 3, 4 verformen, um unter Ausbildung eines bereichsweisen Kraftschlusses ein Verdrehen des Verbindungselementes 6 effektiv verhindern zu können . Das Sandwich-Bauteil 2 und das zweite Bauteil 14 werden über einen in die Bohrung 9 und in die Ausnehmung des zweiten Bauteils 14 eingebrachten Verbindungsbolzen 18 verbunden, nicht dargestellt. Die Anordnung 1 ermöglicht ein stabiles und festes Verbinden eines Sandwich-Bauteils 2 mit mindestens einem zweiten Bauteil 14. Insbesondere ist ein Verschrauben des Sandwich-Bauteils 2 mit mindestens einem zweiten Bauteil 14 möglich, ohne dass das Anzugsdrehmoment der verbindenden Schraube durch Kriechen des Kunststoffs vermindert wird. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Anordnung

2 Sandwich-Bauteil

3 Erste Schicht

4 Zweite Schicht

5 Kunststoffzwischenschicht

6 Verbindungselement

7 Erster Stützflansch

8 Zweiter Stützflansch

9 Bohrung

10 Stützfläche

11 Schneidkante

12 Abstütznase

13 Ausnehmung

14 Zweites Bauteil

15 Verbindungsbereich

16 Druck

17 Minimaler Abstand

18 Verbindungsbolzen, Schraube

19 Innengewinde

20 Abstand erster und zweiter Stützflansch

21 Zweites Verbindungselement

12.1 Kontaktflächel4.1 Ausnehmung

18.1 Mutter

18.2 Unterlegscheibe

Z Zylinderachse

H Haupterstreckungsebene