DE102006026385A1 - Rahmenelement und Verfahren zum Herstellen des Rahmenelementes - Google Patents

Rahmenelement und Verfahren zum Herstellen des Rahmenelementes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rahmenelement 1, insbesondere für einen Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit zumindest einem ersten Hohlprofilträger 2 und einem zweiten Hohlprofilträger 3, wobei der erste Hohlprofilträger und der zweite Hohlprofilträger mittels eines Knotens miteinander verbunden sind. Zur Verringerung des Fertigungsaufwandes bei gleichzeitig hoher Genauigkeit wird vorgeschlagen, dass der Knoten eine in eine Trägeröffnung 7 des ersten Hohlprofilträgers und in eine Trägeröffnung 9 des zweiten Hohlprofilträgers eingreifende inkompressible Einlage 12 und eine die Einlage umgreifende und die Hohlprofilträger verbindende Umbettung 13 aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines vorgenannten Rahmenelementes, wobei eine inkompressible Einlage in eine Trägeröffnung eines ersten Hohlprofilträgers und in eine Trägeröffnung eines mit dem ersten Hohlprofilträger zu verbindenden zweiten Hohlprofilträgers eingeführt wird, wobei die Einlage und die Trägeröffnungen mit einem getränkten, aushärtbaren Faserwerkstoff umgeben werden und wobei der Faserwerkstoff eine Umbettung der Einlage und der Trägeröffnungen bildend und die Hohlprofilträger verbindend ausgehärtet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Rahmenelement, insbesondere für einen Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit zumindest einem ersten Hohlprofilträger und einem zweiten Hohlprofilträger, wobei der erste Hohlprofilträger und der zweite Hohlprofilträger mittels eines Knotens miteinander verbunden sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rahmenelementes, insbesondere für einen Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie.
  • Ein vorgenanntes Rahmenelement ist als Bestandteil einer so genannten Spaceframekarosserie eines Personenkraftwagens bekannt. Bei der Spaceframekarosserie sind die Funktionen einer Beplankung und einer Tragstruktur der Karosserie getrennt. Träger des Rahmenelementes werden dabei von vergleichsweise einfachen Hohlprofilen mit geschlossenen Querschnitten gebildet, die über Knoten miteinander verbunden sind. Übliche Halbzeuge einer derartigen Spaceframekarosserie sind Aluminiumstrangpressprofile und Aluminiumgussknoten, womit eine Aluminiumrahmenstruktur gebildet wird. Bei der Fertigung der Spaceframekarosserie werden die Strangpressprofile und die Gussknoten miteinander verschweißt. Für einen Ausgleich von Toleranzen in den Knoten und eine präzise Rahmenstruktur ist eine vergleichsweise aufwendige Bearbeitung der Halbzeuge erforderlich.
  • Ferner ist aus DE 101 51 523 B4 ein Hohlprofilträger aus Faserverbundkunststoff bekannt, welcher Hohlprofilträger über ein Verbindungselement mit einem Kraft aufnehmenden Tragelement eines Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen Tragelement und Hohlprofilträger bei einer axial auf den Hohlprofilträger einwirkenden Stoßkraft durch das Verbindungselement erhalten bleibt, wobei sich das Verbindungselement zumindest teilweise in den Hohlprofilträger hinein erstreckt und an einer Innenwand des Hohlprofilträgers anliegt und wobei bei einer axialen Stoßbelastung das Verbindungselement an der Innenwand des Hohlprofilträgers geführt ist. Die Innenwand soll dabei durch eine sich in Längsrichtung des Hohlprofilträgers erstreckende Rippe gebildet sein, die sich an der Innenwandung des Hohlprofilträgers abstützt.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rahmenelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei verringertem Fertigungsaufwand eine hohe Genauigkeit aufweist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen eines solchen Rahmenelementes anzugeben.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Rahmenelement der eingangs genannten Art, bei dem der Knoten eine in eine Trägeröffnung des ersten Hohlprofilträgers und in eine Trägeröffnung des zweiten Hohlprofilträgers eingreifende inkompressible Einlage und eine die Einlage umgreifende und die Hohlprofilträger verbindende Umbettung aufweist.
  • Von besonderem Vorteil ist bei der Erfindung, dass mit Hilfe der Einlage eine präzise geometrische, räumliche Anordnung der Hohlprofilträger zueinander ohne aufwendige, insbesondere spanende, Bearbeitung der Hohlprofilträger vorgenommen werden kann. Auf diese Weise können Toleranzen im Knoten ausgeglichen werden, ohne dass durch eine Bildung von Toleranzketten eine von Vorgaben abweichende, ungenaue Geometrie des Rahmenelementes zu befürchten ist. Das erfindungsgemäße Rahmenelement ist dadurch ohne jegliche mechanische Nachbearbeitung von hoher geometrischer Präzision. Die eigentliche Verbindung der Hohlprofilträger erfolgt mittels der Umbettung der Einlage. Vorzugsweise stehen die miteinander über den Knoten verbundenen Hohlprofilträger nicht unmittelbar miteinander in Kontakt, sondern sind ausschließlich über den Knoten miteinander verbunden. Insbesondere dadurch ergibt sich als weiterer besonderer Vorteil der Erfindung die Möglichkeit, Hohlprofilträger aus unterschiedlichen Werkstoffen ohne größeren Aufwand miteinander zu verbinden. Da ein Toleranzausgleich der Hohlprofilträger bei der Erfindung im Knoten erfolgt, können für die Hohlprofilträger hoch- und höchstfeste Werkstoffe verwendet werden. Das erfindungsgemäße Rahmenelement besitzt eine hohe Bauteilsteifigkeit und ein vergleichsweise nur geringes Gewicht. Vorteilhaft kann das Rahmenelement darüber hinaus mit vergleichsweise nur geringem Fertigungsaufwand hergestellt werden. Auf das aus dem Stand der Technik bekannte aufwendige und gegebenenfalls eine Nachbearbeitung erfordernde Verschweißen der Hohlprofilträger kann mit der Erfindung vollständig verzichtet werden. Die Ausbildung des Knotens und Verbindung der Hohlprofilträger kann vorzugsweise in einem Nasspressverfahren oder in einem RTM(Resin Transfer Moulding)- Verfahren erfolgen. Insbesondere in der Kraftfahrzeugherstellung bietet die Erfindung sehr vorteilhaft die Möglichkeit, mit nur geringen Zusatzkosten modulartig zu verschiedenen Karosserieformen zusammensetzbare, von einander abweichende Bauelemente zu fertigen. Zusammenfassend sind bei einem Rahmenelement für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit der Erfindung die wesentlichen Vorteile einer Toleranzkompensation bei einer Spaceframebauweise, einer Reduzierung von Investitionskosten für die Fertigung, insbesondere aufgrund vergleichsweise niedriger Werkzeug- und Prozesskosten, sowie einer Flexibilisierung der Fertigung, insbesondere durch ein ermöglichtes modulares Werkzeugkonzept, zu erreichen.
  • Man könnte sich beispielsweise vorstellen, dass die Hohlprofilträger Aluminiumträger sind. Jedoch kann das Rahmenelement vorteilhaft eine besonders hohe Verwindungssteifigkeit aufweisen, wenn zumindest einer der verbundenen Hohlprofilträger ein Stahlträger ist. Außerdem sind geschlossene Profile aus faserverstärkten Kunststoffen denkbar.
  • Die Verbindung der Hohlprofilträger kann weiter vereinfacht und gleichzeitig die Steifigkeit des Rahmenelementes auf einfache Weise weiter erhöht werden, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zumindest eine der Trägeröffnungen ein offenes Profilende eines der verbundenen Hohlprofilträger ist.
  • Vorzugsweise weist zumindest einer der Hohlprofilträger einen die Trägeröffnung des Hohlprofilträgers gegenüber der in die Trägeröffnung eingreifenden Einlage und der Umbettung verschließenden Verschlussstopfen auf, wodurch sowohl ein Verschluss des Hohlprofilträgers gegen unerwünschtes Eindringen von Fremdstoffen, zum Beispiel Feuchtigkeit, erzielt als auch ein Eindringen der Einlage und/oder der Umbettung, insbesondere bei der Herstellung des Rahmenelementes, in den Hohlprofilträger verhindert werden kann.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Umbettung einen Faserwerkstoff, insbesondere eine Fasermatte, auf. So kann die Verbindung der Hohlprofilträger ausgesprochen stabil bei gleichzeitig nur geringem Gewicht des Knotens ausgebildet werden. Anstelle einer Fasermatte kann zum Beispiel auch ein Gelege oder ein gestricktes Gewebe zum Einsatz kommen. Für einen geringen Fertigungsaufwand können nach. Bedarf 2-D- oder 3-D-vorgeformte Faserhalbzeuge als Fasermatten verwendet werden.
  • Besonders kostengünstig ist es dabei, wenn die Umbettung vorteilhaft einen Faserverbundkunststoff (FVK) aufweist. Ein mit einer solchen Umbettung gebildeter faserverstärkter Kunststoffknoten eignet sich sehr gut als Knoten eines Rahmenelementes einer Kraftfahrzeugkarosserie in Spaceframebauweise, insbesondere wenn das Rahmenelement Stahlträger als mittels des Knotens verbundene Hohlprofilträger aufweist.
  • Ist ein Faserwerkstoff für die Umbettung vorgesehen, so ist es insbesondere bei als Stahlträgern ausgebildeten Hohlprofilträgern von großem Vorteil, wenn die Umbettung Glasfasern und/oder Aramidfasern aufweist, die elektrisch nicht leitend sind.
  • Vorteilhaft kann ein niedriges Gewicht des Rahmenelementes bei hoher Stabilität des Knotens dadurch erreicht werden, dass gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Einlage des Knotens als Schaumkern ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist die Einlage des Knotens eine Metalleinlage, wodurch in einfacher Weise eine weiter erhöhte Tragfähigkeit des Knotens erreicht werden kann.
  • Die oben zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen eines Rahmenelementes, wobei eine inkompressible Einlage in eine Trägeröffnung eines ersten Hohlprofilträgers und in eine Trägeröffnung eines mit dem ersten Hohlprofilträger zu verbindenden zweiten Hohlprofilträgers eingeführt wird, wobei die Einlage und die Trägeröffnungen mit einem getränkten, aushärtbaren Faserwerkstoff umgeben werden und wobei der Faserwerkstoff eine Umbettung der Einlage und der Trägeröffnungen bildend und die Hohlprofilträger verbindend ausgehärtet wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft in einfacher Weise nach und/oder bei dem Einführen der Einlage in die Hohlprofilträger möglich, die Einlage und die Hohlprofilträger räumlich genau zueinander zu positionieren. Dabei kann ohne Einfluss möglicher Bauteiltoleranzen eine exakte geometrische An- und Zuordnung der Hohlprofilträger erfolgen, so dass ein besonders präzises Rahmenelement mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Durch das bei der Erfindung außerdem vorgesehene Umgeben der Einlage und der Trägeröffnungen mit einem aushärtbaren Faserwerkstoff kann einfach und schnell ein Knoten zur Verbindung der Hohlprofilträger hergestellt werden, der zum einen ein geringes Gewicht und zum anderen eine hohe Stabilität aufweist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf sehr einfache Weise Bauelemente gefertigt werden, die wiederholgenau höchsten Anforderungen an eine Maßtreue genügen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich die Herstellung des Rahmenelementes bei hoher Prozesssicherheit weiter vereinfachen, wenn der Faserwerkstoff mit flüssigem Kunststoff durchtränkt und in ein Urformwerkzeug eingelegt wird, wenn die Einlage zumindest mit die Trägeröffnungen aufweisenden Trägerabschnitten der Hohlprofilträger in das Urformwerkzeug eingelegt wird, wenn das Urformwerkzeug geschlossen wird und wenn unter Temperatureinfluss ein die Hohlprofilträger verbindender, die Einlage und die Umbettung aufweisender Knoten durch Aushärtung des getränkten Faserwerkstoffes hergestellt wird. Ein Tränken des – zum Beispiel als Fasermatte ausgebildeten – Faserwerkstoffes wird vorzugsweise in einem vorgelagerten Arbeitsgang außerhalb des Urformwerkzeuges durchgeführt. Die Dauer der Kunststoffaushärtung kann beispielsweise 5 bis 10 Minuten betragen. Die endgültige Form des Knotens wird durch das temperierte Urformwerkzeug festgelegt.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind verschiedene davon in der Zeichnung schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
  • 1 ein Rahmenelement mit einem Werkzeug in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 2 das Rahmenelement mit dem Werkzeug nach 1 in einer anderen geschnittenen Seitenansicht,
  • 3a bis 3c weitere Rahmenelemente jeweils in einer Seitenansicht und
  • 4 verschiedene Ausführungsformen eines Karosserierahmens einer Kraftfahrzeugkarosserie mit Rahmenelementen in einer Seitenansicht.
  • Sich jeweils entsprechende Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. 1 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht ein Rahmenelement 1 für einen hier nicht weiter dargestellten Karosserierahmen einer als Personenkraftwagenkarosserie ausgebildeten Kraftfahrzeugkarosserie; 2 zeigt das Rahmenelement 1 in einer gegenüber 1 um 90° gedrehten geschnittenen Seitenansicht in Richtung A nach 1.
  • Das Rahmenelement 1 weist einen ersten Hohlprofilträger 2, einen zweiten Hohlprofilträger 3, einen dritten Hohlprofilträger 4 und einen vierten Hohlprofilträger 44 (siehe 2) auf, welche Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 mittels eines Knotens 5 miteinander verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Hohlprofilen 2, 3, 4, 44 um Stahlträger.
  • Der Knoten 5 weist eine in eine von einem offenen Profilende 6 des ersten Hohlprofilträgers 2 gebildete Trägeröffnung 7 des ersten Hohlprofilträgers 2, in eine von einem offenen Profilende 8 des zweiten Hohlprofilträgers 3 gebildete Trägeröffnung 9 des zweiten Hohlprofilträgers 3, in eine von einem offenen Profilende 10 des dritten Hohlprofilträgers 4 gebildete Trägeröffnung 11 des dritten Hohlprofilträgers 4 und in eine von einem offenen Profilende 45 des vierten Hohlprofilträgers 44 gebildete Trägeröffnung 46 des vierten Hohlprofilträgers 44 eingreifende inkompressible Einlage 12 auf. Weiterhin weist der Knoten 5 eine die Einlage 12, die man auch als Inlay bezeichnen könnte, umgreifende und die Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 verbindende Umbettung 13 auf.
  • Die Umbettung 13 des Knotens 5 weist einen als Faserverbundkunststoff ausgebildeten Faserwerkstoff auf, und die Einlage 12 ist in diesem Beispiel als Schaumkern ausgebildet. Allgemein kann die Einlage 12 beispielhaft eine zum Beispiel rohrförmige Metalleinlage sein, oder es kann in die Einlage ein metallisches Stützgeflecht eingearbeitet sein, das den Bauteilzusammenhalt nach einem Crash sichert. Das gilt ebenso für eine beispielhafte Einarbeitung von metallischen Stützfäden in Fasermatten der Umbettung. Die Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 weisen jeweils einen die jeweilige Trägeröffnung 7, 9, 11, 46, in welche die Einlage 12 eingreift, der Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 gegenüber der in die Trägeröffnung 7, 9, 11, 46 eingreifenden Einlage 12 und der Umbettung 13 verschließenden Verschlussstopfen 14, 15, 16, 47 auf.
  • Das Rahmenelement 1 kann in der Weise hergestellt werden, dass die inkompressible Einlage 12 in die Trägeröffnung 7 des ersten Hohlprofilträgers 2, in die Trägeröffnung 9 des mit dem ersten Hohlprofilträger 2 zu verbindenden zweiten Hohlprofilträgers 3, in die Trägeröffnung 11 des mit dem ersten Hohlprofilträger 2 und mit dem zweiten Hohlprofilträger 3 zu verbindenden dritten Hohlprofilträgers 4 und in die Trägeröffnung 46 des mit dem ersten Hohlprofilträger 2, dem zweiten Hohlprofilträger 3 und dem dritten Hohlprofilträger 4 zu verbindenden vierten Hohlprofilträgers 44 eingeführt wird. Die Einlage 12 und die Trägeröffnungen 7, 9, 11, 46 werden daraufhin mit getränktem, aushärtbarem Faserwerkstoff, insbesondere Fasermatten, umgeben. Dazu wird der Faserwerkstoff mit flüssigem Kunststoff durchtränkt und in ein Urformwerkzeug 17, das ein Werkzeugunterteil 18, ein hinteres Werkzeugoberteil 19 und ein vorderes Werkzeugoberteil 20 aufweist, eingelegt.
  • Daraufhin wird die Einlage 12 mit die Trägeröffnungen 7, 9, 11, 46 aufweisenden Trägerabschnitten 21, 22, 23, 48 der Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 in das Urformwerkzeug 17 eingelegt. Anschließend wird das Urformwerkzeug 17 geschlossen, und der Faserwerkstoff wird die Umbettung 13 der Einlage 12 und der Trägeröffnungen 7, 9, 11, 46 bildend und die Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 verbindend ausgehärtet. Dabei wird unter Temperatureinfluss ein die Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 verbindender, die Einlage 12 und die Umbettung 13 aufweisender Knoten 5 durch Aushärtung des getränkten Faserwerkstoffes hergestellt. Die Form des Knotens 5 wird durch das Urformwerkzeug 17 und/oder durch die Formgestaltung der Einlage 12 und gegebenenfalls entsprechend ausgebildete Profilenden 6, 8, 10, 45 der Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 festgelegt.
  • Die Einlage 12 dient neben einer Versteifung des Knotens 5 ferner dazu, einen Abfluss des flüssigen Kunststoffs in das Innere der zu verbindenden Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 zu verhindern; dazu können auch die Verschlussstopfen 14, 15, 16, 47 dienen, die vor oder mit dem Einführen der Einlage 12 in die Hohlprofilträger 2, 3, 4, 44 eingesetzt werden können. Außerdem kann mit Hilfe der Verschlussstopfen 14, 15, 16, 47 ein Gegendruck im Urformwerkzeug 17 aufgebaut werden. In den Knoten 5 können weitere, hier nicht dargestellte Bauelemente eingebettet werden.
  • Weitere, dem Rahmenelement 1 nach 1, 2 ähnliche Rahmenelemente 1 sind beispielhaft in 3a bis 3c jeweils in einer Seitenansicht dargestellt. Bei diesen Rahmenelementen 1, die jeweils einen Abschnitt einer B-Säule eines Personenkraftwagen darstellen, sind jeweils drei Hohlprofilträger 2, 3, 4 mittels eines Knotens 5 miteinander verbunden. Die Knoten 5 weisen jeweils eine inkompressible Einlage und eine die Einlage umgreifende und die Hohlprofilträger 2, 3, 4 verbindende Umbettung 13 aus einem Faserverbundkunststoff auf.
  • Weiterhin zeigt 4 in einer Seitenansicht verschiedene Ausführungsformen eines wesentlich vereinfacht dargestellten Karosserierahmens 24 einer Kraftfahrzeugkarosserie mit Rahmenelementen, wie sie vorhergehend beispielhaft anhand von 1 bis 3c beschrieben sind. In einer ersten Ausführungsform I, beispielsweise für einen Kraftfahrzeugtyp Pick-up, weist der Karosserierahmen 24 Rahmenelemente mit jeweils mittels durchgezogener Linie dargestellten Hohlprofilträgern 25, 26, 27, 28 auf. Die Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28 sind mittels Knoten 29, 30, 31, 32 miteinander verbunden, welche Knoten 29, 30, 31, 32 in Trägeröffnungen jeweils verbundener Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28 eingreifende inkompressible Einlagen und die Einlagen umgreifende und die jeweiligen Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28 verbindende Umbettungen aufweisen.
  • In einer zweiten Ausführungsform II, beispielsweise für einen Kraftfahrzeugtyp Kurzheck, weist der Karosserierahmen 24 zusätzliche, jeweils mit gestrichelter Linie dargestellte Hohlprofilträger 33, 34 auf. Zur Verbindung dieser Hohlprofilträger 33, 34 untereinander ist ein weiterer Knoten 35 vorgesehen, eine Anbindung dieser Hohlprofilträger 33, 34 an den Karosserierahmen gemäß Ausführungsform I erfolgt mittels eines zusätzlichen Knotens 36 und eines gegenüber Ausführungsform I abweichend ausgebildeten Knotens 37.
  • In einer dritten Ausführungsform III, beispielsweise für einen Kraftfahrzeugtyp Kombi, weist der Karosserierahmen 24 zusätzliche, jeweils mit strichpunktierter Linie dargestellte Hohlprofilträger 38, 39 auf. Zur Verbindung dieser Hohlprofilträger 38, 39 untereinander ist ein weiterer Knoten 40 vorgesehen, eine Anbindung dieser Hohlprofilträger 38, 39 an den Karosserierahmen gemäß Ausführungsform II erfolgt mittels zweier gegenüber Ausführungsform II abweichend ausgebildeter Knoten 42, 43. Ein zusätzlicher, an einem Hohlprofilträger 39 der vorgenannten, zusätzlichen Hohlprofilträger 38, 39 ausgebildeter Knoten 41 dient beispielsweise dem Anschluss eines weiteren, hier nicht dargestellten Karosseriebauteils.
  • In den Ausführungsbeispielen nach 4 sind die Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28, 33, 34, 38, 39 der Ausführungsformen I bis III des Karosserierahmens 24 jeweils Stahlträger, und die Knoten 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 40, 41, 42, 43 weisen jeweils eine in eine jeweilige Trägeröffnung der jeweils verbundenen Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28, 33, 34, 38, 39 eingreifende inkompressible Einlage und eine die Einlage umgreifende, und die jeweiligen Hohlprofilträger 25, 26, 27, 28, 33, 34, 38, 39 verbindende Umbettung, die einen Faserverbundwerkstoff aufweist, auf.
    • 1
    Rahmenelement
    2
    Hohlprofilträger
    3
    Hohlprofilträger
    4
    Hohlprofilträger
    5
    Knoten
    6
    Profilende
    7
    Trägeröffnung
    8
    Profilende
    9
    Trägeröffnung
    10
    Profilende
    11
    Trägeröffnung
    12
    Einlage
    13
    Umbettung
    14
    Verschlussstopfen
    15
    Verschlussstopfen
    16
    Verschlussstopfen
    17
    Urformwerkzeug
    18
    Werkzeugunterteil
    19
    Werkzeugoberteil
    20
    Werkzeugoberteil
    21
    Trägerabschnitt
    22
    Trägerabschnitt
    23
    Trägerabschnitt
    24
    Karosserierahmen
    25
    Hohlprofilträger
    26
    Hohlprofilträger
    27
    Hohlprofilträger
    28
    Hohlprofilträger
    29
    Knoten
    30
    Knoten
    31
    Knoten
    32
    Knoten
    33
    Hohlprofilträger
    34
    Hohlprofilträger
    35
    Knoten
    36
    Knoten
    37
    Knoten
    38
    Hohlprofilträger
    39
    Hohlprofilträger
    40
    Knoten
    41
    Knoten
    42
    Knoten
    43
    Knoten
    44
    Hohlprofilträger
    45
    Profilende
    46
    Trägeröffnung
    47
    Verschlussstopfen
    48
    Trägerabschnitt
    A
    Richtung
    I
    Ausführungsform
    II
    Ausführungsform
    III
    Ausführungsform

Claims (11)

  1. Rahmenelement, insbesondere für einen Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie, mit zumindest einem ersten Hohlprofilträger und einem zweiten Hohlprofilträger, wobei der erste Hohlprofilträger und der zweite Hohlprofilträger mittels eines Knotens miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Knoten (5) eine in eine Trägeröffnung (7) des ersten Hohlprofilträgers (2) und in eine Trägeröffnung (9) des zweiten Hohlprofilträgers (3) eingreifende inkompressible Einlage (12) und eine die Einlage (12) umgreifende und die Hohlprofilträger (2, 3) verbindende Umbettung (13) aufweist.
  2. Rahmenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der verbundenen Hohlprofilträger (2, 3) ein Stahlträger ist.
  3. Rahmenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Trägeröffnungen (7) ein offenes Profilende (6) eines der verbundenen Hohlprofilträger (2) ist.
  4. Rahmenelement nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Hohlprofilträger (2) einen die Trägeröffnung (7) des Hohlprofilträgers (2) gegenüber der in die Trägeröffnung (7) eingreifenden Einlage (12) und der Umbettung (13) verschließenden Verschlussstopfen (14) aufweist.
  5. Rahmenelement nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umbettung (13) einen Faserwerkstoff aufweist.
  6. Rahmenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umbettung (13) einen Faserverbundkunststoff aufweist.
  7. Rahmenelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umbettung (13) Glasfasern und/oder Aramidfasern aufweist.
  8. Rahmenelement nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (12) als Schaumkern ausgebildet ist.
  9. Rahmenelement nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (12) eine Metalleinlage ist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Rahmenelementes, insbesondere für einen Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie, nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine inkompressible Einlage (12) in eine Trägeröffnung (7) eines ersten Hohlprofilträgers (2) und in eine Trägeröffnung (9) eines mit dem ersten Hohlprofilträger (2) zu verbindenden zweiten Hohlprofilträgers (3) eingeführt wird, dass die Einlage (12) und die Trägeröffnungen (7, 9) mit einem getränkten, aushärtbaren Faserwerkstoff umgeben werden und dass der Faserwerkstoff eine Umbettung (13) der Einlage (12) und der Trägeröffnungen (7, 9) bildend und die Hohlprofilträger (2, 3) verbindend ausgehärtet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwerkstoff mit flüssigem Kunststoff durchtränkt und in ein Urformwerkzeug (17) eingelegt wird, dass die Einlage (12) zumindest mit die Trägeröffnungen (7, 9) aufweisenden Trägerabschnitten (21, 22) der Hohlprofilträger (2, 3) in das Urformwerkzeug (17) eingelegt wird, dass das Urformwerkzeug (17) geschlossen wird und dass unter Temperatureinfluss ein die Hohlprofilträger (2, 3) verbindender, die Einlage (12) und die Umbettung (13) aufweisender Knoten (5) durch Aushärtung des getränkten Faserwerkstoffes hergestellt wird.
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