Verbindung aus einem Bolzen und einer Schlaufe

Abstract

 Bei einer Verbindung aus einem Bolzen (1) und einer Schlaufe (2) aus unidirektionalen Fasersträngen in einer Kunststoffmatrix ist zur Vermeidung von Matrixbrüchen im (Bolzen-)Umschlingungsbereich die Schlaufe (2) mit von der Kunststoffmatrix gebundenen Faserdeck- und/oder Fasereinlagen (3 bzw. 4) versehen jeweils zumindest mit einer hauptsächlichen Faserorientierung wenigstens annähernd in Bolzenerstreckungsrichtung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

[0002] Bei einer derartigen Verbindung kommt es unter Zugkraftbelastung in Schlaufenerstreckungsrichtung, insbesondere bei großer Schlaufendicke, zu hohen radialen Pressungen des Schlaufenmaterials im Grenzbereich von Schlaufe und Bolzen mit der Gefahr von Brüchen. Denn solche Pressungen haben Querkontraktionen der Kunststoffmatrix zur Folge, welche zum Herausquetschen von Matrixmaterial aus dem Faserverbund und damit zum Matrixbruch führen können. Das ließe sich durch einen die Schlaufe im Umschlingungsbereich verspannenden Beschlag verhindern.Die hierdurch erreichbare Belastbarkeitssteigerung ist jedoch, wie sich gezeigt hat, für besondere Anwendungsfälle hochbelasteter Verbindungen, z. B. für Geräteaufhängungen bei Satelliten, unzureichend.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, praktisch in allen Anwendungsfällen einer Verbindung der eingangs genannten Art eine Überlastung der Kunststoffmatrix bzw. Brüche derselben (infolge radialer Schlaufenmaterialpressungen) auszuschließen.

[0004] Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst, nämlich durch einen Faserstoffaufbau des Umschlingungsbereiches der Schlaufe, bei dem zusätzliche Faserlagen eine Kontraktion der Kunststoffmatrix in Bolzenerstreckungsrichtung verhindern bzw. zumindest behindern und damit die Festigkeit der Schlaufe im Bereich des Bolzens in Längsrichtung desselben beträchtlich erhöhen. Es ha_t sich erwiesen, daß sich durch die Faserlagen gemäß der Erfindung, bei denen die Faserorientierung nicht unbedingt parallel zur Bolzenlängsachse sein muß, also dieser gegenüber auch geneigt sein kann, die dynamische Belastbarkeit der Schlaufe um das 1000-fache steigern läßt.

[0005] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wozu die Zeichnung perspektivisch nur Abschnitte zweier Bolzen 1 zeigt, die von einer geschlossenen Schlaufe 2 umschlungen sind. Dabei ist für die hauptsächlich auf Zug belastete Schlaufe 2 ein Grundaufbau gewählt aus in Schlaufenumfangsrichtung sich erstreckenden unidirektionalen Glas- o. dgl. Faserrovings bzw. Fasersträngen in einer Kunstharz o. dgl. Matrix. Da diese Schlaufe 2 zugleich im jeweiligen Bolzenumschlingungsbereich hohen radialen Pressungen ausgesetzt ist, sind hier im Verbund mit der Kunstharzmatrix zusätzliche Faserdeck- und Fasereinlagen 3 bzw. 4 vorgesehen mit einer Faserorientierung jeweils in Bolzenerstreckungsrichtung, wodurch sie in dieser Richtung der Schlaufe einer Kontraktion der Kunstharzmatrix Widerstand leisten. Dazu können die Faserdeck- und Fasereinlagen 3 bzw. 4 aus Fasergewebe , -gelege o. dgl. bestehen beispielsweise mit einer 0/90°-Faserorientierung, wobei dann zwangsläufig nur Fasern einer Richtung den vorgenannten Zweck erfüllen. U.U-. kann ebenso eine -45°-Faserorientierung in bezug auf die Bolzenlängsachse gewählt werden. Auch die Verwendung von isotropem Fasermaterial ist nicht ausgeschlossen.

Ansprüche

Verbindung aus einem Bolzen und einer diesen umschlingenden Schlaufe aus unidirektionalen Fasersträngen in einer Kunststoffmatrix, dadurch gekennzeich-net, daß im (Bolzen-)Umschlingungsbereich die Schlaufe (2) mit von der Kunststoffmatrix gebundenen Faserdeck- und/oder Fasereinlagen (3 bzw. 4) versehen ist jeweils zumindest mit einer hauptsächlichen Faserorientierung wenigstens annähernd in Bolzenerstreckungsrichtung.

Zeichnung