DE10009176C1 - Träger, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Träger, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Rohr und mit einem darin angeordneten Versteifungsgitter. DOLLAR A Eine erhöhte Steifigkeit des Trägers wird dadurch erreicht, daß das Versteifungsgitter aus zwei wellenförmigen oder zickzack-förmigen Bandelementen besteht, die zueinander phasenverschoben angeordnet sind, sich in seitlichen Schlitzen gegenseitig durchdringen und sich mit ihren außenliegenden Scheitellinien innen am Rohr abstützen. Außerdem ist das Rohr mit einem aushärtbaren Füllstoff und/oder Klebstoff ausgefüllt und/oder ausgeschäumt, wobei die Bandelemente in den ausgehärteten Füllstoff und/oder Klebstoff eingebettet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Rohr und einem darin angeordneten Versteifungsgitter.

Ein derartiger Träger ist beispielsweise aus der DE 36 21 697 C2 bekannt und zeigt ein Rohr, das durch einen Druckgurt und einen dazu parallel verlaufenden, über parallele Stege damit verbundenen Zuggurt ausgebildet ist. Der Druckgurt und der Zuggurt umschließen zusammen mit den Stegen einen Hohlraum, in dem das Versteifungsgitter angeordnet ist, wobei für dieses Versteifungsgitter mehrere verschiedene Ausführungsformen vorgestellt werden. Unter anderem kann das Versteifungsgitter aus einer Schar von Wellstreifen gebildet sein, die nebeneinander angeordnet sind und an ihren Berührungsstellen bereichsweise miteinander verbunden sein können. Über das Versteifungsgitter sind Druckgurt und Zuggurt gegeneinander abgestützt.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, einen hinsichtlich seiner Steifigkeit verbesserten Träger der eingangs genannten Art anzugeben. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Versteifungsgitter aus zwei sich durchdringenden Bandelementen aufzubauen und im Inneren des Rohres in einem ausgehärteten Füllstoff und/oder Klebstoff einzubetten.

Diese Maßnahme bewirkt eine extreme Versteifung des Versteifungsgitters, wodurch sich die Steifigkeit des Rohres und somit des Trägers erhöht. Außerdem ergibt sich dadurch eine intensive Fixierung des Versteifungsgitters innerhalb des Rohres, wodurch die Steifigkeit des Trägers zusätzlich erhöht wird.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform können die Bandelemente, aus denen das Versteifungsgitter aufgebaut ist, im Bereich von Scheitellinien, an denen sich die Bandelemente innen am Rohr abstützen, Vorsprünge aufweisen, die vom Bandelement abstehen und sich ebenfalls innen am Rohr abstützen. Auf diese Weise wird die Kraftübertragung zwischen den sich gegenüberliegenden, über das Versteifungsgitter gegeneinander abgestützten Rohrwänden vergrößert. Derartige Vorsprünge lassen sich besonders einfach durch Ausstanzen oder Austulpen herstellen. Zweckmäßig sind die Vorsprünge an ihren am Rohr abgestützten Bereichen relativ scharfkantig ausgebildet. Durch diese Maßnahmen wird die Reibung zwischen den Bandelementen und dem Rohr stark vergrößert, so daß die Möglichkeit zur Durchführung von Relativbewegungen zwischen Rohr und Versteifungsgitter und somit die Biegeverformbarkeit des Trägers reduziert wird.

Bei einer anderen Ausführungsform können an den Seitenrändern der Bandelemente Laschen ausgebildet sein, die im wesentlichen senkrecht vom jeweiligen Bandelement abstehen und sich seitlich innen am Rohr großflächig abstützen. Durch das Ausschäumen bzw. Ausfüllen mit dem Klebstoff bzw. Füllstoff ergibt sich dadurch einerseits eine relativ kräftige Anbindung der Laschen und somit der Bandelemente an das Rohr. Andererseits wird dadurch gleichzeitig die Positionierung der Bandelemente im ausgehärteten Füllstoff bzw. Klebstoff verstärkt. Beide Maßnahmen reduzieren die Möglichkeit von Relativbewegungen zwischen den Bandelementen und dem Rohr, wodurch sich die Biegeverformbarkeit des Trägers reduziert.

Solche Laschen können besonders einfach durch Abwinkeln oder Abkanten an den Bandelementen ausgebildet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Bandelemente zwischen ihren Scheitellinien und seitlichen Schlitzen, in denen sich die Bandelemente gegenseitig durchdringen, mindestens eine Aussparung aufweisen, die in Längsrichtung des Rohres zueinander fluchten und dabei so groß gewählt sind, daß ein Injektionskörper durchsteckbar ist, mit dem das Rohr mit dem Füllstoff und/oder Klebstoff ausfüllbar und/oder ausschäumbar ist. Durch diese Maßnahme wird einerseits das Einbringen des Füllstoffes oder Klebstoffes vereinfacht. Andererseits kann dadurch insgesamt Gewicht gespart werden.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst, bei dem Bandelemente mit zwischen ihren Scheitellinien und den seitlichen Schlitzen ausgebildeten Aussparungen verwendet werden. Nach dem Herstellen der Bandelemente werden diese zur Ausbildung des Versteifungsgitters zusammengesteckt. Dieses Versteifungsgitter wird dann in das Rohr eingebracht und insbesondere darin gestaucht, um eine vorgespannte Anlage der Scheitellinien der Bandelemente innen am Rohr zu erreichen. Anschließend kann mindestens ein Injektionskörper, z. B. ein Injektionsschlauch oder ein Injektionsrohr, durch die Aussparungen in das Rohr eingeführt werden. Beim Herausziehen dieses wenigstens einen Injektionskörpers aus dem Rohr wird dieses gleichzeitig mit dem Klebstoff oder Füllstoff ausgefüllt oder ausgeschäumt. Danach kann der Füllstoff oder Klebstoff aushärten. Dieses Verfahren läßt sich besonders einfach durchführen und führt zu einem hochsteifen Träger.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Träger und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Träger gemäß Fig. 1.

Entsprechend den Fig. 1 und 2 weist ein Träger 1 ein Rohr 2 auf, das einen Rechteckquerschnitt besitzt. In das Innere des Rohres 2 ist ein Versteifungsgitter 3 eingesetzt, das in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei zick-zack- förmigen Bandelementen 4 und 5 aufgebaut ist. Die Bandelemente 4 und 5 sind etwa mittig zwischen ihren Scheitellinien 6 mit seitlichen Schlitzen 7 ausgestattet, die sich etwa bis zur Hälfte des jeweiligen Bandelements 4, 5 erstrecken und die es ermöglichen, die beiden Bandelemente 4 und 5 seitlich aufeinander zu stecken, so daß sich die Bandelemente 4 und 5 im Bereich der Schlitze 7 gegenseitig durchdringen. Durch die Positionierung der Schlitze 7 ergibt sich für die Bandelemente 3 und 4 eine spezielle phasenverschobene Zuordnung, bei der die Scheitellinien 6 des einen Bandelements 4 spiegelsymmetrisch den Scheitellinien 6 des anderen Bandelements 5 gegenüberliegen.

Die Bandelemente 4 und 5 sind so dimensioniert, daß sie sich mit ihren Scheitellinien 6 innen am Rohr 2 abstützen. Wenn das Versteifungsgitter 3 beim Einbringen in das Rohr 2 gestaucht wird, stützen sich die Bandelemente 4 und 5 an ihren Scheitellinien 6 mit einer Vorspannung am Rohr 2 ab.

Zwischen Seitenrändern 8 und 9 ist an den Bandelementen 4 und 5 im Bereich ihrer Scheitellinien 6 eine Ausstanzung durchgeführt worden, durch die bei jeder Scheitellinie 6 zwei vom Bandelement 4, 5 zum Rohr 2 hin abstehende Vorsprünge 10 ausgebildet sind. Auch diese Vorsprünge 10 stützen sich innen am Rohr 2 ab, wodurch sich die Stützwirkung des Versteifungsgitters 3 verbessert. Außerdem sind die Vorsprünge in dem Abschnitt, in dem sie sich am Rohr 2 abstützen, relativ scharfkantig ausgebildet. Durch diese Bauform können sich die Vorsprünge 10 im Rohr 2 verkrallen, wodurch Relativbewegungen zwischen den Bandelementen 4 und 5 und dem Rohr 2 behindert werden.

An den Seitenrändern 8 und 9 der Bandelemente 4, 5 sind mehrere Laschen 11 ausgebildet, die im wesentlichen senkrecht von den Bandelementen 4 und 5 abstehen. Dabei liegen die Außenseiten dieser Laschen 11 auf einer Seite des Versteifungsgitters 3 etwa in einer Ebene, in der auch die den Laschen 11 zugewandte Seitenwand des Rohres 2 liegt, so daß die Laschen 11 flächig innen am Rohr 2 zur Anlage kommen. Wenn das Rohr 2 mit einem Klebstoff oder Füllstoff ausgefüllt oder ausgeschäumt ist, kann sich zwischen den flächigen Laschen 11 und dem Rohr 2 eine intensive Anbindung ausbilden, wodurch sich eine stabile Fixierung des Versteifungsgitters 3 im Rohr 2 ausbilden läßt.

Entsprechend Fig. 2 ist jedes Bandelement 4, 5 zwischen jeder Scheitellinie 6 und dem benachbarten Schlitz mit einer Aussparung 12 ausgestattet, wobei diese Aussparungen 12 so angeordnet sind, daß diese bei in das Rohr 2 eingebrachtem Versteifungsgitter 3 zueinander fluchtend angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich entlang der gesamten Länge des Rohres 2 ein Durchgang durch das Versteifungsgitter 3. Durch diese Ausnehmungen 12 hindurch können dann Injektionsrohre oder Injektionsschläuche 13 in das Rohr 2 eingebracht werden, durch die das Rohr 2 mit einem Füllstoff oder Klebstoff ausgefüllt oder ausgeschäumt werden kann. Dabei werden die Injektionsrohre 13 vorzugsweise gleichzeitig mit dem Befüllen des Rohres 2 aus den Aussparungen 12 herausgezogen.

Die Aussparungen 12 weisen einen mehrfach gezackten Rand 14 auf, der durch eine Vielzahl von in die Aussparung 12 einragenden Vorsprüngen ausgebildet wird. Durch diese Formgebung ergibt sich im Bereich der Aussparung 12 eine intensive Integration der Bandelemente 4, 5 in den ausgehärteten Füllstoff oder Klebstoff.

Der erfindungsgemäße Träger 1 weist besonders hohe Steifigkeitswerte auf. Biegeverformungen um eine parallel zu einer Hochachse 15 verlaufenden Achse werden im Inneren des Rohres 2 durch das Versteifungsgitter 3 behindert, das sich an den parallel zur Hochachse 15 verlaufenden Wänden des Rohres 2 abstützt. Das Versteifungsgitter 3 ist bezüglich dieser Biegeverformungen relativ steif, wodurch sich insgesamt eine erhöhte Steifigkeit für den Träger 1 ergibt.

Bei Biegeverformungen des Versteifungsgitters 3 um eine parallel zu einer Querachse 16 verlaufende Achse kann das Versteifungsgitter 3 als solches relativ leicht nachgeben, z. B. weil die Bandelemente 4 und 5 relativ zueinander beweglich sind. Im ausgebildeten Träger 1 ist diese Beweglichkeit der Bandelemente 4 und 5 jedoch erheblich reduziert, da das Versteifungsgitter 3 in einem ausgehärteten Klebstoff oder Füllstoff eingebettet ist. Außerdem stützen sich die Bandelemente 4, 5 an ihren Scheitellinien 6 am Rohr 2 ab. Zusätzlich stützen sich die Bandelemente 4 und 5 an ihren Vorsprüngen 10 am Rohr 2 ab. Diese Vorsprünge 10 können außerdem scharfkantig ausgebildet sein, wodurch der Reibungsbeiwert zwischen den Vorsprüngen 10 und dem Rohr 2 extrem vergrößert wird. Zusätzlich kann das Versteifungsgitter 3 beim Einbringen in das Rohr 2 gestaucht sein, um auf diese Weise eine vorgespannte Abstützung der Bandelemente 4, 5 am Rohr 2 zu erzielen. Des weiteren sind die Bandelemente 4, 5 mit ihren Laschen 11 am Rohr 2 fixiert. Durch die so ausgebildete starre Halterung im Rohr 2 und Anbringung am Rohr 2, können die Bandelemente 4, 5 keine Relativbewegungen zu sich selbst oder zum Rohr 2 ausführen und bewirken so eine intensive Abstützung von zwei parallel zur Querachse 16 verlaufenden Wänden des Rohres 2. Insgesamt ergibt sich dadurch eine extreme Versteifung des Rohres 2 und somit des Trägers 1.

Claims (10)

1. Träger, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Rohr 2 und mit einem darin angeordneten Versteifungsgitter (3), dadurch gekennzeichnet,
daß das Versteifungsgitter (3) aus zwei wellenförmigen oder zick-zack-förmigen Bandelementen (4, 5) besteht, die zueinander phasenverschoben angeordnet sind, sich in seitlichen Schlitzen (7) gegenseitig durchdringen und sich mit ihren außenliegenden Scheitellinien (6) innen am Rohr (2) abstützen,
daß das Rohr (2) mit einem aushärtbaren Füllstoff und/oder Klebstoff ausgefüllt und/oder ausgeschäumt ist, wobei die Bandelemente (4, 5) in den ausgehärteten Füllstoff oder Klebstoff eingebettet sind.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelemente (4, 5) im Bereich ihrer Scheitellinien (6) Vorsprünge (10) aufweisen, die vom Bandelement (4, 5) abstehen und sich innen am Rohr (2) abstützen.

3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (10) durch Ausstanzungen oder Ausstülpungen ausgebildet sind.

4. Träger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (10) an ihren am Rohr (2) abgestützten Bereichen relativ scharfkantig ausgebildet sind.

5. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenrändern (8, 9) der Bandelemente (4, 5) Laschen (11) ausgebildet sind, die im wesentlichen senkrecht vom jeweiligen Bandelement (4, 5) abstehen und sich seitlich innen am Rohr (2) großflächig abstützen.

6. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (11) durch Abwinklungen oder Abkantungen ausgebildet sind.

7. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelemente (4, 5) zwischen ihren Scheitellinien (6) und den Schlitzen (7) mindestens eine Aussparung (12) aufweisen, die in Längsrichtung des Rohres (2) zueinander fluchten und hinreichend groß sind, um einen Injektionskörper (13) durchzustecken, mit dem das Rohr (2) mit dem Füllstoff und/oder Klebstoff ausfüllbar und ausschäumbar ist.

8. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (12) einen mehrfach gezackten Rand (14) aufweisen.

9. Verfahren zum Herstellen eines Trägers (1) zumindest nach den Ansprüchen 1 und 8 mit folgenden Schritten:

• - Herstellen der Bandelemente (4, 5),
• - Zusammenstecken von zwei Bandelementen (4, 5) zur Ausbildung des Versteifungsgitters (3),
• - Einbringen des Versteifungsgitters (3) in das Rohr (2),
• - Einführen wenigstens eines Injektionskörpers (13) in das Rohr (2) durch die Aussparungen (12),
• - Ausfüllen und/oder Ausschäumen des Rohres (2) mit dem Füllstoff und/oder Klebstoff durch den wenigstens einen Injektionskörper (13), wobei gleichzeitig der wenigstens eine Injektionskörper (13) aus dem Rohr (2) herausgezogen wird,
• - Aushärten des Füllstoffes und/oder Klebstoffes.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsgitter (3) beim Einbringen in das Rohr (2) gestaucht wird, derart, daß sich die Bandelemente (4, 5) mit ihren Scheitellinien (6) unter Vorspannung innen am Rohr (2) abstützen.