DE4412865B4 - Use of a lightweight construction element - Google Patents

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Abstract

Verwendung eines Leichtbauelements als Ersatzwerkstoff für herkömmliche, aus Blechen hergestellte Blechformteile, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, mit gegenüber den herkömmlichen Formteilen aus Blech unverminderten Festigkeitseigenschaften, bestehend aus mindestens zwei Schichten, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, die übereinander liegend angeordnet wenigstens punktweise miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine der Schichten eine dreidimensionale Struktur aufweist, welche in wenigstens zwei in der Schichtebene in einem Winkel zueinander liegenden Richtungen durchbrochen ist, eine im Wesentlichen geschlossene Schichtfläche aufweist und durch eine Vielzahl von kuppelartigen Gewölben gebildet ist, die über den überwiegenden Teil der Schichtfläche ausgebildet sind und im Wesentlichen senkrecht zur Schichtebene stehen.use a lightweight component as a replacement material for conventional, made of sheets Sheet metal parts, especially in motor vehicle construction, with respect to the usual Moldings made of sheet metal undiminished strength properties, consisting of at least two layers, preferably of metallic material, the one above the other lying arranged at least pointwise connected to each other, wherein at least one of the layers has a three-dimensional structure which in at least two in the layer plane in a Angular directions are broken, one in the Has substantially closed layer surface and by a Variety of dome-shaped vaults is formed over the predominant Part of the layer area are formed and substantially perpendicular to the layer plane stand.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Leichtbauelementes als Ersatzwerkstoff für herkömmliche, aus Blech hergestellte Blechformteile, insbesondere im Kraftfahrzeugbau.The The invention relates to the use of a lightweight component as a replacement material for conventional, made of sheet metal sheet metal parts, especially in motor vehicle construction.

Formteile, wie sie in großen Mengen beispielsweise im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden, bestehen in erster Linie aus Blechen, die je nach den bestehenden Anforderungen an die Festigkeit in ihrer Dicke dimensioniert sind. Vom Materialeinsatz her und auch fertigungstechnisch sind Bleche für die Herstellung von Formteilen, insbesondere bei der Massenherstellung, wirtschaftlich. Die Hauptnachteile bei dem Einsatz von Blechen bestehen darin, dass die Bleche aufgrund der Anforderungen an die Festigkeit vergleichsweise stark, das heißt dick dimensioniert sein müssen, daher schwer sind und vor allem unter Schwingungsbelastungen dröhnen. Darüber hinaus ermöglichen Bleche keine beliebig schwierigen Verformbarkeitsgrade, so dass häufig aufwendige Verbindungskonstruktionen, beispielsweise durch Schweißen, erforderlich sind. Schließlich können Bleche keine Zusatzfunktionen übernehmen. So müssen aufwendige Zusatzmaterialien eingesetzt werden, beispielsweise für die akustische und/oder thermische Dämmung. Je nach den Anforderungen an die Festigkeit oder die Dämmeigenschaften können auch doppelwandige Ausführungen erforderlich sein, wodurch der Raumbedarf und das Gewicht erhöht und die Dröhnungsneigung verstärkt werden.Moldings, as they are in big Quantities are used for example in the automotive industry, exist primarily sheet metal, depending on the existing requirements are dimensioned to the strength in their thickness. From material usage her and also manufacturing technology are sheets for the production of moldings, especially in mass production, economical. The main disadvantages in the use of sheets are that the sheets due to the strength requirements comparatively strong, that is thick have to be dimensioned are therefore heavy and above all roar under vibration. In addition, allow Do not plate any difficult deformability levels, so that often complicated connection constructions, for example by welding, required are. After all can sheets do not accept additional functions. So have to consuming additional materials are used, for example, for the acoustic and / or thermal insulation. Depending on the requirements of the strength or the insulation properties can also double-walled versions be required, which increases the space and weight and the Dröhnungsneigung reinforced become.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Leichtbauelemente bekannt. So sind beispielsweise Wabenkonstruktionen bekannt, wobei zwischen zwei Tragschichten eine zu den Tragschichtebenen im wesentlichen senkrecht ausgerichtete Wabenstruktur angeordnet ist. Die Waben werden in bekannter Weise in sechseckiger Ausführung beispielsweise durch die Verbindung entsprechend gebogener Materialstreifen aufgebaut und bilden zur Tragschichtebene senkrecht stehende Röhrensegmente. Dadurch werden die Leichtbauelemente sehr druckfest, lassen sich jedoch nicht beliebig verformen. Insbesondere sind schwierige Verformungen ausgeschlossen, es sei denn man nimmt eine Beschädigung der durch die Waben gebildeten Tragstruktur und damit eine Einbuße hinsichtlich der Festigkeit in Kauf. Außerdem sind Wabenkonstruktionen noch vergleichsweise schwer und vor allem dick. Eine Integration von Zusatzfunktionen, beispielsweise akustischen Dämmungseigenschaften, ist mit geringem Aufwand nicht möglich.in the State of the art, various lightweight components are known. For example, honeycomb constructions are known, with between two base layers one to the carrier layer planes substantially vertically oriented honeycomb structure is arranged. The honeycomb be in a known manner in hexagonal execution, for example by the Connection constructed according to curved strips of material and form perpendicular to the support layer plane tube segments. This will be the lightweight components very pressure resistant, but can not be arbitrary deform. In particular, difficult deformations are excluded, unless you take damage the support structure formed by the honeycomb and thus a loss in terms the strength in purchase. Furthermore honeycomb constructions are still relatively heavy and above all thick. An integration of additional functions, such as acoustic Insulation properties, is not possible with little effort.

Weiterhin bekannt sind Mehrschicht-Bauelemente, bei denen zwischen Tragschichten wenigstens eine wellblechartige Schicht angeordnet ist. Diese Schicht wird durch ein Blech oder eine biegesteife Folie hergestellt, welche mit einer in einer Richtung verlaufenden und über die gesamte Breite ausgebildeten Welle versehen ist. Das entstehende Verbundbauteil entspricht im Querschnitt dem Aufbau einer Wellpappe und hat auch in etwa die gleichen Eigenschaften. So ist das vorbekannte Verbundbauteil nicht sehr druckfest und vor allem nicht in allen Richtungen verformbar. Durch die Wellenorientierung ist die Verformbarkeit entlang quer zu den Wellen liegenden Richtungen ohne Beschädigung ausgeschlossen. Auch die Verformbarkeit um eine in Richtung einer Welle liegenden Kante läßt zu Wünschen übrig, da der Aufbau zum Knicken neigt oder der Strukturverbund verändert wird, indem sich die Schichten voneinander ablösen. Beispielsweise ist aus der EP 557 597 A1 ein thermisches und akkustisches Isolierlaminat mit einem ähnlichen Aufbau bekannt. Das Isolierlaminat weist zwei schichtbildende Elemente aus Aluminiumfolie auf, von denen mindestens eine eine Stärke von 20 Mikrometer oder weniger aufweist. Zwischen den Folien sind Aluminium-Abstandselemente angeordnet, die gegenüber den Aluminiumfolien eine kleine Berührungsfläche aufweisen. Die Abstandselemente sind wellblechartig ausgebildet und in einer um 90 Grad versetzten Anordnung zueinander positioniert.Also known are multilayer components in which at least one corrugated sheet-like layer is arranged between base layers. This layer is made by a sheet or rigid sheet provided with a unidirectional and full width shaft. The resulting composite component corresponds in cross section to the structure of a corrugated cardboard and also has approximately the same properties. Thus, the previously known composite component is not very pressure-resistant and especially not deformable in all directions. Due to the shaft orientation, the deformability along transverse to the waves directions without damage is excluded. The deformability about a lying in the direction of a wave edge leaves to be desired because the structure tends to buckling or the structure composite is changed by the layers peel away from each other. For example, is from the EP 557 597 A1 a thermal and acoustic insulation laminate with a similar structure known. The insulating laminate has two aluminum foil film-forming elements, at least one of which has a thickness of 20 microns or less. Between the films aluminum spacer elements are arranged, which have a small contact surface with respect to the aluminum foils. The spacers are formed corrugated sheet-like and positioned in a staggered by 90 degrees to each other arrangement.

Aus der WO 91/19866 A1 ist ein Verbundmaterial bekannt, bei dem eine Kernschicht zwischen zwei verhältnismäßig dünnen Außenschichten aus einem harten, hochfesten Material angeordnet ist. Die Kernschicht besteht aus Reihen von offenen, vielflächigen Rahmen, die mit ihren äußeren Punkten mit den Außenschichten verbunden sind.Out WO 91/19866 A1 discloses a composite material in which a Core layer between two relatively thin outer layers made of a hard, high-strength material. The core layer consists of rows of open, polyhedral frames with their outer points with the outer layers are connected.

Bei den vorbekannten Leichtbauelementen lassen insbesondere die Verformbarkeit, vor allem bei schwierigen Verformungsforderungen, und die Integrierbarkeit weiterer Funktionen, wie beispielsweise eine akustische oder thermische Dämmung, zu Wünschen übrig. Die vorbekannten Leichtbauelemente sind auch nicht ohne Beschädigung in herkömmlichen Verfahren, beispielsweise einem Tiefziehvorgang, umformbar. Damit kommen die vorbekannten Leichtbauelemente nicht als Ersatzwerkstoff für Bleche zur Herstellung von Blechformteilen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, in Betracht.at the previously known lightweight components can in particular the deformability, especially with difficult deformation requirements, and the integrability other functions, such as an acoustic or thermal Insulation, left to be desired. The previously known lightweight components are not without damage in usual Process, such as a deep drawing process, formable. In order to The previously known lightweight components do not come as a replacement material for sheets for the production of shaped sheet metal parts, in particular in motor vehicle construction, into consideration.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Leichtbauelement bereitzustellen, welches ohne Einbußen an Festigkeitseigenschaften gegenüber herkömmlichen Blechbauteilen auch bei schwierigen Verformungsanforderungen spanlos verformbar ist und weiterhin die Integration von insbesondere Dämmfunktionen ermöglicht.From that Based on the object of the invention, a lightweight construction element to provide, which without sacrificing strength properties across from usual Sheet metal components without cutting even with difficult deformation requirements is deformable and continue the integration of particular Dämmfunktionen allows.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen eine Verwendung eines Leichtbauelements als Ersatzwerkstoff für herkömmliche, aus Blechen hergestellte Blechformteile, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, mit gegenüber den herkömmlichen Formteilen aus Blech unverminderten Festigkeitseigenschaften, bestehend aus mindestens zwei Schichten, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, die übereinander liegend angeordnet wenigstens punktweise miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine der Schichten eine dreidimensionale Struktur aufweist, welche in wenigstens zwei in der Schichtebene in einem Winkel zueinander liegenden Richtungen durchbrochen ist, eine im Wesentlichen geschlossene Schichtfläche aufweist und durch eine Vielzahl von kuppelartigen Gewölben gebildet ist, die über den überwiegenden Teil der Schichtfläche ausgebildet sind und im Wesentlichen senkrecht zur Schichtebene stehen.For technical solution to this problem, it is proposed to use a lightweight component as a replacement material for conventional sheet-metal formed parts produced from sheets, in particular in motor vehicle construction, with respect to the herkömmli chen moldings made of sheet metal undiminished strength properties consisting of at least two layers, preferably made of metallic material, which are arranged one above the other lying at least pointwise interconnected, wherein at least one of the layers has a three-dimensional structure, which in at least two in the layer plane at an angle to each other Directions is broken, has a substantially closed layer surface and is formed by a plurality of dome-like arches, which are formed over the majority of the layer surface and are substantially perpendicular to the layer plane.

Durch die durchbrochene Struktur in einer der beiden Schichten, die vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen gebildet sind, wird das Leichtbauelement einfach in jeder in einem Winkel zur Plattenebene liegenden Richtung verformbar. Durch die durchbrochene Struktur wird keine Biegekanten-Lagerichtung vorgeschrieben, so dass auch schwierige Verformungen einfach möglich sind. Die Schichten sind vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen, können jedoch auch aus anderen Werkstoffen gebildet sein, sofern die Festigkeits- und/oder Funktionsanforderungen erfüllt werden. Die Integration insbesondere von Dämmfunktionen ist besonders einfach, da eine der wenigstens zwei Schichten mit entsprechenden, die gewünschte Funktion erfüllenden Eigenschaften versehen sein kann. So kann eine Schicht als Deckschicht, als Tragschicht, als akustische Dämmschicht durch die Anordnung von Löchern und dergleichen ausgebildet sein. Die andere Schicht kann aufgrund ihrer Struktur dementsprechend angepasst werden. Mit Vorteil wird angegeben, dass die Struktur in jeder der Richtungen gleichmäßig durchbrochen ist, wodurch die Verformbarkeit begünstigt wird.By the openwork structure in one of the two layers, preferably are made of metallic materials, the lightweight construction element simply in any direction at an angle to the plate plane deformable. Due to the broken structure is no bending edge bearing direction prescribed, so that even difficult deformations are easily possible. The layers are preferably of metallic materials but may be formed from other materials, provided that the strength and / or functional requirements are met. The integration in particular of Dämmfunktionen is particularly easy, since one of the at least two layers with appropriate, the desired Function fulfilling Properties can be provided. So a layer as a cover layer, as a base layer, as an acoustic insulating layer through the arrangement of holes and the like. The other layer may be due be adapted to their structure accordingly. With advantage indicated that the structure breaks evenly in each of the directions is, whereby the deformability is favored.

Wenigstens die Schicht mit der dreidimensionalen Struktur weist eine Noppenstruktur auf. Durch die Noppen werden in einer im wesentlichen senkrecht zur Schichtebene liegenden Richtung ausgerichtete kuppelartige Gewölbe gebildet, welche die Druckfestigkeit der Schicht erheblich erhöhen. Darüber hinaus wird durch die Noppenstruktur die Verformbarkeit in nahezu allen Richtungen begünstigt und an den Noppenoberflächen gute Angriffsflächen für die Herstellung von Verbindungen zur benachbarten Schicht bereitgestellt.At least the layer having the three-dimensional structure has a knob structure on. By the nubs are in a substantially vertical formed dome-like vault aligned towards the layer plane, which significantly increase the compressive strength of the layer. Furthermore Due to the nub structure, the deformability in almost all Directions favors and at the nubbed surfaces good attack surfaces for the production provided by connections to the adjacent layer.

In vorteilhafter Weise ist wenigstens eine der Schichten ein Blech. Aufgrund der Sandwich-Anordnung von wenigstens zwei Schichten kann dieses Blech gegenüber einem Blech, welches normalerweise für die Herstellung des jeweiligen Bauteils verwendet wird, dünnwandig ausgelegt werden, da durch die zweite Schicht die Festigkeitseigenschaften verbessert werden können. In vorteilhafter Weise ist wenigstens eine der Schichten eine Folie. Dadurch lassen sich sehr leichte, aber dicke und gut verformbare Schichten herstellen.In Advantageously, at least one of the layers is a sheet. Due to the sandwich arrangement of at least two layers can this sheet opposite a sheet metal, which is normally used for the production of the respective Component is used, thin-walled be designed because through the second layer, the strength properties can be improved. Advantageously, at least one of the layers is a film. This allows very light, but thick and well deformable layers produce.

In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, dass die Schichten aus Aluminium oder einer Aluminium-Knetlegierung gebildet sind.In Advantageously, it is proposed that the layers of aluminum or an aluminum wrought alloy are formed.

In vorteilhafter Weise werden die Schichten miteinander durch Löten verbunden. Gemäß einem mit Vorteil vorgeschlagenen anderen Vorgehen werden die Schichten durch Schweißen verbunden. Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, dass die Schichten miteinander durch Kleben verbunden sind.In Advantageously, the layers are joined together by soldering. According to one with Advantage proposed another approach, the layers through welding connected. With particular advantage it is proposed that the layers are joined together by gluing.

Das Leichtbauelement zeichnet sich durch einfache und automatisierbare Herstellbarkeit und sehr gute Festigkeitseigenschaften aus. Durch die zwischen den Schichten gebildeten Hohlräume weist das Leichtbauelement ein sehr niedriges spezifisches Gewicht auf. Die Hohlräume wirken weiterhin der Neigung zum Dröhnen entgegen, so dass das Leichtbauelement gegenüber herkömmlichen Blechformteilen nicht zum Dröhnen unter Schwingungsbelastungen neigt. Das Leichtbauelement ist in nahezu jeder in einem Winkel zur Plattenebene liegenden Richtung gut verformbar, so dass auch schwierige Verformungsanforderungen einfach und auch automatisch realisierbar sind. Das Leichtbauelement kann im Tiefziehverfahren verformt werden und ist grundsätzlich gut spanlos umformbar. Es eignet sich gut als Alternativwerkstoff für herkömmlicherweise aus Blechen hergestellten Formbauteilen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau. Schließlich können weitere Funktionen, vorzugsweise Dämmfunktionen zur akustischen und/oder thermischen Dämmung integriert werden. Dadurch kann auf Zusatrwerkstoffe verzichtet und Gewicht und Raum eingespart werden. Das Leichtbauelement ist damit äußerst wirtschaftlich herstell- und einsetzbar.The Lightweight construction element is characterized by simple and automatable Manufacturability and very good strength properties. By the cavities formed between the layers has the lightweight component a very low specific gravity. The cavities act still the tendency to roar contrary, so that the lightweight element compared to conventional sheet metal parts not to the roar under vibration loads tends. The lightweight construction element is in almost every direction at an angle to the plate plane good deformability, so that even difficult deformation requirements simple and also automatically feasible. The lightweight construction element can be deformed by deep drawing and is basically good non-deformable. It is well suited as an alternative material for conventionally Sheet metal molded parts, especially in motor vehicle construction. After all can other functions, preferably insulating functions for acoustic and / or thermal insulation to get integrated. This eliminates the need for additional materials and weight and space can be saved. The lightweight construction element is thus extremely economical can be produced and used.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description based on the figures. Showing:

1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform für ein Leichtbauelement; 1 a schematic perspective view of an embodiment for a lightweight construction element;

2a eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Schicht; 2a a plan view of an embodiment of a layer;

2b eine schematische Schnittansicht der Schicht gemäß 2a; 2 B a schematic sectional view of the layer according to 2a ;

3a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Schicht; 3a a plan view of another embodiment of a layer;

3b eine schematische Schnittansicht der Schicht gemäß 3a; 3b a schematic sectional view of the layer according to 3a ;

4a eine Draufsicht auf eine Darstellung einer Ausführungsform eines Leichtbauelementes; 4a a plan view of an illustration of an embodiment of a lightweight construction element;

4b eine schematische Schnittansicht des Leichtbauelementes gemäß 4a; 4b a schematic sectional view of the lightweight component according to 4a ;

5a eine Draufsicht auf eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Leichtbauelementes; 5a a plan view of a representation of another embodiment of a lightweight construction element;

5b eine schematische Schnittansicht des Leichtbauelementes gemäß 5a. 5b a schematic sectional view of the lightweight component according to 5a ,

In den Figuren sind unterschiedlichste Ausführungsformen für Leichtbauelemente und dafür verwendbare Schichtelemente gezeigt.In The figures are a variety of embodiments for lightweight components and usable for that Layer elements shown.

Rein schematisch ist in 1 eine perspektivische Ansicht eines Leichtbauelementes 9 gezeigt, welches aus zwei Schichtelementen, nämlich einem glatten Schichtelement 1 und einem strukturierten Schichtelement 2 gebildet ist. Die Schichtelemente können in unbeschränkter Weise kombiniert sein. Ausführungsformen für strukturierte Schichtelemente sind in den 2 bis 7 gezeigt. Die mit a bezeichneten Figuren zeigen regelmäßig eine Draufsicht, die mit b bezeichneten Figuren eine Schnittansicht. Bei dem in 2 gezeigten strukturierten Schichtelement handelt es sich um ein gerundetes Noppenblech 3, in welches zur Bildung von kuppelartigen Gewölben Noppen in dem Blech ausgebildet sind, die einen gerundeten Querschnitt aufweisen. Die Noppen bei dem gerundeten Noppenblech 3 weisen eine Mittelsenkrechte auf, die im wesentlichen senkrecht zur Blechebene steht. Es ist ohne weiteres möglich, die Noppen auszurichten, so dass sich entsprechend winklige Ausbildungen ergeben, was die Verformbarkeit in bestimmten Richtungen verbessert.Is purely schematic in 1 a perspective view of a lightweight construction element 9 shown, which consists of two layer elements, namely a smooth layer element 1 and a structured layer element 2 is formed. The layer elements can be combined in an unlimited manner. Embodiments of structured layer elements are in the 2 to 7 shown. The figures denoted by a regularly show a plan view, the figures denoted by b a sectional view. At the in 2 Structured layer element shown is a rounded Noppenblech 3 in which are formed in the formation of dome-like vaults nubs in the sheet having a rounded cross-section. The knobs on the rounded knobbed sheet 3 have a perpendicular bisector, which is substantially perpendicular to the sheet plane. It is readily possible to align the knobs so that correspondingly angular formations result, which improves the deformability in certain directions.

Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein eckiges Noppenblech, bei welchem die Noppenspitzen abgeflacht sind. Die Klebeangriffsfläche zur Verbindung mit benachbarten Schichten ist damit vergrößert, wie in 3b zu sehen ist. Das eckige Noppenblech 4 hat im übrigen Festigkeits- und Verformbarkeitseigenschaften, die dem des gerundeten Noppenbleches 3 im wesentlichen entsprechen.At the in 3 The embodiment shown is an angular nub sheet in which the nubs tips are flattened. The Klebeangriffsfläche for connection with adjacent layers is thus increased, as in 3b you can see. The square knobbed sheet 4 has, moreover, strength and ductility properties, that of the rounded Noppenbleches 3 essentially correspond.

In den 4 und 5 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele für aus verschiedenen Schichten gebildeten Leichtbauelementen gezeigt. Bei dem in den 4a und 4b gezeigten Leichtbauelement 9 wurde ein glattes Schichtelement 1 und ein strukturiertes Schichtelement, im gezeigten Ausführungsbeispiel ein eckiges Noppenblech 4, miteinander zu einem Leichtbauelement 9 verbunden. Durch die kuppelartigen Gewölbe im eckigen Noppenblech 4 hat dieses Leichtbauelement 9 hervorragende Festigkeits- und Verformbarkeitseigenschaften. Es läßt sich in nahezu jeder zur Schichtebene geneigten Richtung verformen und ermöglicht auch schwierige Verformbarkeitsgrade.In the 4 and 5 Different embodiments for lightweight elements formed from different layers are shown. In the in the 4a and 4b shown lightweight construction element 9 became a smooth layer element 1 and a structured layer element, in the illustrated embodiment, an angular nub sheet 4 , together to form a lightweight construction element 9 connected. Through the dome-like vault in the square Noppenblech 4 has this lightweight element 9 excellent strength and ductility properties. It can be deformed in almost any direction inclined to the layer plane and also allows difficult degrees of deformability.

Ein ähnliches Leichtbauelement mit verbesserten Festigkeitseigenschaften ist in den 5a und 5b gezeigt. Das Leichtbauelement 11 ist durch die Verbindung eines glatten Schichtelementes 1 in Form eines Bleches 1, zwei strukturierten Schichtelementen in Form eckiger Noppenbleche 4 und einem weiteren glatten Schichtelement in Form eines Lochbleches 13 aufgebaut. Ein derartiges Leichtbauelement 11 hat gute Festigkeitseigenschaften und gute akustische Dämmeigenschaften.A similar lightweight construction element with improved strength properties is disclosed in US Pat 5a and 5b shown. The lightweight construction element 11 is through the connection of a smooth layer element 1 in the form of a sheet 1 , two structured layer elements in the shape of square nubble sheets 4 and another smooth layer element in the form of a perforated plate 13 built up. Such a lightweight construction element 11 has good strength properties and good acoustic insulation properties.

Als Zwischenlagen kommen alle Arten von Gestricken, Gewirken, auch Filze und Wollmatten, beispielsweise auch aus Aluminium, in Frage. Auch können die jeweiligen Eigenschaften durch Modifikationen der einzelnen Schichten beeinflußt werden.When Liners come in all types of crocheted, knitted fabrics, even felts and wool mats, for example, aluminum, in question. Also, the respective properties by modifications of the individual layers affected become.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind hinsichtlich der Erfindung nicht beschränkend nur zur Erläuterung aufgeführt.The shown embodiments are not limiting with respect to the invention for explanation only listed.

11
glattes Schichtelementsmooth layer element
22
strukturiertes Schichtelementstructured layer element
33
gerundetes Noppenblechrounded knobbed plate
44
eckiges Noppenblechsquare knobbed plate
99
Leichtbauelementlightweight construction element
1111
Leichtbauelementlightweight construction element
1313
Lochblechperforated sheet

Claims (10)

Verwendung eines Leichtbauelements als Ersatzwerkstoff für herkömmliche, aus Blechen hergestellte Blechformteile, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, mit gegenüber den herkömmlichen Formteilen aus Blech unverminderten Festigkeitseigenschaften, bestehend aus mindestens zwei Schichten, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff, die übereinander liegend angeordnet wenigstens punktweise miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine der Schichten eine dreidimensionale Struktur aufweist, welche in wenigstens zwei in der Schichtebene in einem Winkel zueinander liegenden Richtungen durchbrochen ist, eine im Wesentlichen geschlossene Schichtfläche aufweist und durch eine Vielzahl von kuppelartigen Gewölben gebildet ist, die über den überwiegenden Teil der Schichtfläche ausgebildet sind und im Wesentlichen senkrecht zur Schichtebene stehen.Use of a lightweight component as a replacement material for conventional, formed sheet metal sheet metal parts, in particular in the automotive industry, with opposite the conventional one Moldings made of sheet metal undiminished strength properties, consisting of at least two layers, preferably of metallic material, the one above the other lying arranged at least pointwise connected to each other, wherein at least one of the layers has a three-dimensional structure which in at least two in the layer plane in a Angular directions are broken, one in the Has substantially closed layer surface and by a Variety of dome-shaped vaults is formed over the vast majority Part of the layer area are formed and substantially perpendicular to the layer plane stand. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur in jeder der Richtungen gleichmäßig durchbrochen ist.Use according to claim 1, characterized that the structure breaks evenly in each of the directions is. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten ein Blech ist.Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one of the layers is a sheet metal. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech ein Noppenblech (3, 4) ist.Use according to claim 3, characterized in that the sheet is a knobbed sheet ( 3 . 4 ). Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech wenigstens partiell gelocht ist.Use according to claim 3, characterized that the sheet is at least partially perforated. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten eine Folie ist.Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one of the layers is a film. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten aus Aluminium gebildet ist.Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one of the layers of aluminum is formed. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten miteinander durch Löten verbunden sind.Use according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the layers are joined together by soldering are. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten durch Schweißen miteinander verbunden sind.Use according to one of claims 1 to 7, characterized that the layers by welding connected to each other. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten durch Kleben miteinander verbunden sind.Use according to one of claims 1 to 7, characterized that the layers are bonded together by gluing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012007545U1 (en) * 2012-08-06 2013-08-09 Reinz-Dichtungs-Gmbh heat shield

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19926379A1 (en) * 1999-06-10 2000-12-14 Inst Textil & Faserforschung Composite material
DE19927337A1 (en) * 1999-06-16 2000-12-21 Daimler Chrysler Ag Multi-layer composite panel with perforated sheet intermediate layer and method for producing multi-layer composite panels
DE10335091A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-17 Annette Jacob Compound sandwich panel for use in e.g. construction of prefabricated houses has inner double-corrugated structure
DE102004024878A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-15 Schäpers, Michael sandwich element
DE102005031653A1 (en) * 2005-07-06 2007-01-11 Boeckmann, Volker A. Connecting plate for floor and side wall systems has plate-form element held by fixing device on cover surface of base element
EP2332721A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-15 ETH Zurich Compound material
DE102010036218A1 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Layer element of structured honeycomb layers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2763586A (en) * 1952-12-23 1956-09-18 Dayton Rubber Company Composite sheet material
DE3935120A1 (en) * 1989-10-21 1991-04-25 Kopp Reiner Prof Dr Ing Composite metal plates - have outer plates joined together by mesh in which joining knots are flattened to general thickness of mesh
WO1991019866A1 (en) * 1990-06-19 1991-12-26 Team Consulting Limited Composite materials
DE9203734U1 (en) * 1992-03-19 1993-07-15 M. Faist Gmbh & Co Kg, 8908 Krumbach, De
EP0557597A1 (en) * 1991-12-18 1993-09-01 Rex-Patent Graf von Rex KG Thermal and acoustic insulating laminate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2763586A (en) * 1952-12-23 1956-09-18 Dayton Rubber Company Composite sheet material
DE3935120A1 (en) * 1989-10-21 1991-04-25 Kopp Reiner Prof Dr Ing Composite metal plates - have outer plates joined together by mesh in which joining knots are flattened to general thickness of mesh
WO1991019866A1 (en) * 1990-06-19 1991-12-26 Team Consulting Limited Composite materials
EP0557597A1 (en) * 1991-12-18 1993-09-01 Rex-Patent Graf von Rex KG Thermal and acoustic insulating laminate
DE9203734U1 (en) * 1992-03-19 1993-07-15 M. Faist Gmbh & Co Kg, 8908 Krumbach, De

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012007545U1 (en) * 2012-08-06 2013-08-09 Reinz-Dichtungs-Gmbh heat shield

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