Breite Abdeckung von FVK-Verbindungen mit wenigen Verfahren

Anbieter zum Thema

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

GGB Heilbronn GmbH

trivid GmbH

wbk Institut für Produktionstechnik Universität Karlsruhe (TH)

Ermittelt wurde die maximale Belastbarkeit der Insertstruktur in Achsrichtung des Gewindes. Die Ergebnisse zeigen, dass das Wurzelinsert die größte Belastbarkeit besitzt. Prüfkriterien waren die maximalen Ausreißkräfte – absolut sowie bezogen auf die Insertfläche und das Gewicht des jeweiligen Insertelements. Aktuell erfolgen Versuche mit weiteren Belastungsfällen sowie die kontinuierliche Weiterentwicklung der Insertgestalt.

Umwandlung des Nasswickelns in ein Fügeverfahren für T-Stöße

Um das große Potenzial des Schlaufenanschlusses in ein wirtschaftliches und flexibles Fügeverfahren zu überführen, wird am wbk Institut für Produktionstechnik – ein automatisiertes Verfahren zum Verbinden von Profilbauteilen entwickelt. Wesentliche Aufgabe ist dabei die Umwandlung des bekannten bauteilgenerierenden Fasernasswickelns in ein Fügeverfahren. Dies wurde beispielsweise für die Herstellung einer T-Stoßverbindung umgesetzt.

Weil diese T-Stoßverbindungen – wie beim Fahrradrahmen – oftmals in geschlossenen Rahmen zu finden sind, wurde eine spezielle Kinematik entwickelt. Sie ermöglicht, eine Faser inline zu imprägnieren und durch den Rahmen zu führen. Somit lässt sich das hohe Festigkeits- und Steifigkeitspotenzial der Faserverstärkungen auch bauteilübergreifend nutzen.

Der Kraftfluss wird über Fasern von einem Bauteil in das andere geleitet. Mit der am wbk prototypisch umgesetzten Wickelanlage können faserverstärkte Rohrbauteile miteinander verbunden werden. Der Rotor dreht sich im Stator und wickelt einen auf der Faserspule gelagerten Roving auf die zu verbindenden Bauteile. Der Roving durchläuft dabei eine Spanneinheit, ein Imprägnierbad und zwei Faserführungsrollen. Außer der Maschinentechnik wird zeitgleich auch die Gestaltung der Knoten optimiert. Ziel ist es, die Faser flexibel auf den jeweiligen Lastfall hin auszulegen. Dadurch können die Festigkeit und die Steifigkeit der Verbindung bei höchstmöglicher Materialausnutzung gezielt eingestellt werden.

Öffentliche Förderung der Untersuchungen

zum Wickeln als Fügeverfahren

Die Untersuchungen zum Wickeln als Fügeverfahren werden von der Europäischen Union – Europäischer Fonds für regionale Entwicklung – sowie dem Land Baden-Württemberg gefördert. Verwaltungsbehörde des operationellen Programms RWB-EFRE ist das Ministerium für ländlichen Raum, Ernährung und Verbraucherschutz Baden-Württemberg.

Literatur

• [1] Kleineberg, M., A. Pabsch und A. S. Herrmann: Kostengünstige Faserverbundstrukturen – eine Frage neuer Produktionsansätze, In: www.dlr.de/fa/Portaldata/17/Resources/dokumente/publikationen/2000/03_herrmann.pdf (11. August 2010).

• [2] AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. (Hrsg.): Handbuch Faserverbundwerkstoffe – Grundlagen, Verarbeitung, Anwendungen. Wiesbaden: Vieweg + Teubner 2010.

• [3] Liedke, B.: Verbinden und Lösen. Kunststoffe 9/2009, S. 146–147.

• [4] Schürmann, H.: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag 2007.

• [5] Ehrenstein, G. W. (Hrsg.): Handbuch Kunststoff-Verbindungstechnik. München: Carl Hanser Verlag 2004.

• [6] Havar, T.: Beitrag zur Gestaltung und Auslegung von 3D-verstärkten Faserverbundschlaufen. Dissertation Universität Stuttgart 2007.

* Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer ist Leiter des wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Dipl.-Ing. Jörg Elser, Dipl.-Ing. Jochen Schädel und Dipl.-Ing. Alexander Ochs sind wissenschaftliche Mitarbeiter am wbk Institut für Produktionstechnik

(ID:30294960)