DE102008053346A1 - Abstandselement für die Anbringung an einem Blechteil, Zusammenbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstandselement für die Anbringung an einem Blechteil, Zusammenbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Ein Abstandselement, das an beiden Enden für die Anbringung an einem Blechteil bzw. einem Hohlprofil zur Bildung eines Zusammenbauteils ausgelegt ist und gegebenenfalls einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube bzw. einer Mutter aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Abstandselement bei der Anbringung an das Blechteil bzw. das Hohlprofil zumindest im Wesentlichen nicht verformbar ist, und dass das Abstandselement an beiden Stirnseiten mit jeweiligen Hinterschneidungen zur formschlüssigen Aufnahme des Blechmaterials bzw. des Wandmaterials versehen ist, wodurch das Abstandselement an dem Blechteil bzw. dem Hohlprofil befestigt ist und vorzugsweise auch verdrehsicher verankert ist. Verschiedene Varianten, Zusammenbauteile und Verfahren werden ebenfalls beschrieben und beansprucht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandselement, das für die Anbringung an einem Blechteil zur Bildung eines Zusammenbauteils ausgelegt ist sowie ein entsprechendes Zusammenbauteil und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Zusammenbauteils.
  • Ein Abstandselement dieser Art ist aus der EP-B-1068458 bekannt. Dort wird das Abstandselement an beiden Enden für die Anbringung an einem Blechteil zur Bildung eines Zusammenbauteils ausgelegt und weist einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube bzw. einer Mutter auf. Das Abstandselement wird dort im Hohlraum eines Blechteils eingesetzt, der üblicherweise durch zwei Blechteile definiert wird, die aneinander zur Bildung des Hohlraumes angeschweißt werden. Solche Blechkonstruktionen sind häufig im Automobilbau bzw. in Karosserien anzutreffen, bspw. bei der Herstellung von Rahmenteilen, Schwellern und Säulen. Solche Abstandselemente bewirken eine Versteifung des entsprechenden Bauteils und ermöglichen darüber hinaus die Befestigung eines weiteren Bauteils an das Zusammenbauteil. Zum Beispiel kann über das Abstandselement ein Türscharnier, eine Anlenkeinrichtung für einen Sicherheitsgurt oder eine Radaufhängung an einem solchen Abstandselement bzw. an das hierdurch versteifte einen Hohlraum aufweisendes Teil befestigt werden.
  • Der Hohlraum muss aber nicht zwangsläufig durch zwei aneinander geschweißte Blechteile gebildet werden, sondern kann durch den Hohlraum eines Hohlprofils oder Rohres bspw. eines Rohres mit rechteckigem Querschnitt gebildet werden, wobei das Abstandselement dann zwei einander gegenüberliegende Wandabschnitte des Rohres verbindet. Es ist allerdings auch bekannt, ein solches Abstandselement nur an einem seiner beiden Enden an einen Wandabschnitt einer einen Hohlraum bildenden Blechkonstruktion zu befestigen, wobei die Innenseite des gegenüberliegenden Wandabschnitts am anderen Ende des Abstandselements anliegt. Wenn ein Bauteil an der Außenseite des gegenüberliegenden Wandabschnitts angeschraubt wird, bspw. durch eine Schraube, die in das Innengewinde des Abstandselements eingeschraubt wird, so wird der gegenüberliegende Wandabschnitt zwischen dem freien Ende des Abstandselements und dem Bauteil geklemmt, so dass eine feste Verbindung des Abstandselements an dem gegenüberliegenden Wandabschnitt überflüssig ist, vorausgesetzt, dass die entsprechende Schraube zur Befestigung des Bauteils vorschriftsmäßig angezogen ist.
  • Es können also zwei Fälle unterschieden werden. Entweder ist das Abstandselement an beiden Enden mit zwei einander gegenüberliegenden, zwischen sich den Hohlraum definierenden Wandabschnitten formschlüssig verbunden oder nur an einem Ende mit einem der gegenüberliegenden Wandabschnitte formschlüssig verbunden, wobei das Abstandselement am anderen Wandabschnitt nur anliegt.
  • Bei dem bekannten Abstandselement erfolgt die formschlüssige Verbindung durch einen Nietvorgang derart, dass ein an jeder Stirnseite des Abstandselements vorgesehener Nietabschnitt zu einem Nietbördel umgeformt wird. Ein Vorteil des oben genannten Abstandselements im Vergleich zu anderen bekannten mechanisch gefügten Abstandselementen liegt darin, dass es so ausgelegt ist, dass der gewünschte Abstand relativ genau eingehalten werden kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine andere Art von Abstandselementen sowie entsprechende Zusammenbauteile und Verfahren zur deren Herstellung vorzusehen, die eine noch genauere Einhaltung eines vorgegebenen Abstands ermöglichen, darüber hinaus eine flache Anschraubfläche relativ frei von Verwerfungen und Verformungen sicherstellt und eine ausgezeichnete Verdrehsicherheit aufweisen soll, wobei das Abstandselement zudem kostengünstig herstellbar ist und gute mechanischen Eigenschaften haben soll.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Abstandselement vorgesehen, das an beiden Enden für die Anbringung an einem Blechteil zur Bildung eines Zusammenbauteils ausgelegt ist und ggf. einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube bzw. einer Mutter aufweist, wobei das Abstandselement sich dadurch auszeichnet, dass es bei der Anbringung an ein Blechteil zumindest im Wesentlichen nicht verformbar ist, und dass das Abstandselement an beiden Stirnseiten mit jeweiligen gegenüber der Stirnseite zurück versetzt angeordneten Hinterschneidungen zur formschlüssigen Aufnahme von Blechmaterial versehen ist, wodurch das Abstandselement an das Blechteil befestigt ist und vorzugsweise verdrehsicher verankert ist.
  • Dieser Aspekt der Erfindung kann sowohl für ein Abstandselement verwendet werden, das zur Befestigung eines Bauteils an das Zusammenbauteil verwendet wird, aber auch für Abstandselemente verwendet werden, die eine reine Abstandsfunktion aufweisen sollen und demgemäß keinen Befestigungsabschnitt benötigen. Im letzteren Fall ist es günstig, wenn das Abstandselement an beiden Stirnenden an Blechteilen befestigt wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandselement vorgesehen, das an einem Ende für die Anbringung an einem Blechteil zur Bildung eines Zusammenbauteils ausgelegt ist und einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube bzw. einer Mutter aufweist, mit dem besonderen Kennzeichen, dass das Abstandselement bei der Anbringung an ein Blechteil zumindest im Wesentlichen nicht verformbar ist, und dass das Abstandselement an einer Stirnseite mit mindestens einer gegenüber der Stirnseite zurück versetzt angeordneten Hinterschneidung zur formschlüssigen Aufnahme von Blechmaterial versehen ist, wodurch das Abstandselement an das Blechteil befestigt ist und vorzugsweise verdrehsicher verankert ist.
  • Bei den Konstruktionen gemäß den beiden Aspekten der Erfindung weist das Abstandselement, das nicht verformbar ist, sowohl vor als auch nach der Anbringung an das Blechteil stets die gleiche Länge auf, so dass der gewünschte Abstand zwischen den beiden einander gegenüberliegenden, den Hohlraum definierenden Wandabschnitten des Blechteils bzw. des Hohlprofils genau eingehalten werden kann. Dieser Vorteil kann nur bedingt erreicht werden mit einem Abstandselement, das an seinen beiden Enden mit entsprechenden Wandabschnitten durch Umformung von entsprechenden Nietabschnitten des Abstandselements befestigt ist. Ferner wird durch die Einformung des Materials der Wandabschnitte in jeweilige vertiefte Aufnahmen des Abstandselements stets eine planare Anschraubfläche geschaffen, wodurch die Anbringung eines weiteren Bauteils an das durch das Abstandselement und das Blechteil gebildete Zusammenbauteil wesentlich vereinfacht wird.
  • Vorzugsweise weist das Abstandselement an einer bzw. an jeder Stirnseite eine mittlere Vertiefung innerhalb einer ringförmigen Anlagefläche sowie mindestens eine Hinterschneidung in der Seitenwand der Vertiefung auf.
  • Es kann sich um eine ringförmige Hinterschneidung handeln und/oder die Seitenwand der mittleren Vertiefung kann zumindest im Wesentlichen schräg zur Längsachse verlaufen, so dass die Vertiefung in einem axialen Schnitt wahlweise die Form einer Hohlkehle oder eine zumindest im Wesentlichen Konusform, gegebenenfalls eine konkav oder konvex gerundete Wölbung aufweist, wobei an der Stirnseite des Abstandselement vorzugsweise ein gerundeter Übergang von der ringförmigen Anlagefläche zur mittleren Vertiefung vorliegt.
  • Eine Ausführung mit lediglich einer ringförmigen Hinterschneidung in jeder Vertiefung ist durchaus einfach herzustellen, bietet allerdings selbst keine ausgeprägte Verdrehsicherung, so dass eine solche Verdrehsicherung, die bei einem Abstandselement mit Befestigungselementfunktion (nicht jedoch bei einem reinen Abstandselement) erforderlich ist, durch andere Maßnahmen wie Verdrehsicherungsnasen und/oder -vertiefungen erreicht werden muss. Dies kann besonders günstig durch ein Abstandselement bewirkt werden, das mehrere voneinander beabstandete Vertiefungen oder eine in Draufsicht wellenförmige Nut in der ringförmigen Anlagefläche aufweist, die entsprechende diskrete Hinterschneidungen in der Seitenwand der mittleren Vertiefung bilden, wobei sowohl die Vertiefungen bzw. die wellenförmige Nut und die von diesen bzw. dieser gebildeten Vorsprünge der Seitenwand, die die Hinterschneidungen bilden, auch der Verdrehsicherung dienen.
  • Mit anderen Worten weist das Abstandselement in diesem Beispiel eine Ausbildung an beiden Stirnseiten auf, die einem so genannten RSU-Element der vorliegenden Anmelderin wie in der EP-B-759510 bzw. in der EP-B-957273 beschrieben, entspricht.
  • Das Abstandselement kann eine glatt gelochte zylindrische Lochung bzw. Bohrung aufweisen, die gegebenenfalls zur Aufnahme einer Gewinde formenden oder Gewinde schneidenden Schraube ausgelegt ist. D. h. das Gewinde muss nicht vorgeschnitten werden, sondern kann nach Einbau des Abstandselements in einem Hohlraum beim Anschrauben eines weiteren Bauteils mittels der entsprechenden Schraube hergestellt werden. Die ausgezeichnete Verdrehsicherung, die an beiden Stirnenden des Abstandselements erreicht wird, stellt sicher, dass ein Durchdrehen des Abstandselements ausgeschlossen ist.
  • Das Abstandselement weist vorzugsweise längliche Verdrehsicherungsmerkmale wie Nasen und/oder Vertiefungen auf, die in radialen Ebenen verlaufen und vorzugsweise an der Seitenwand der ringförmigen Vertiefung vorgesehen sind. Solche Verdrehsicherungsmerkmale sind einfach herzustellen und sorgen für eine ausgezeichnete Verdrehsicherheit, d. h. verhindern, dass das Abstandselement gegenüber dem Blechteil verdreht werden kann, beispielsweise dann, wenn eine Schraube in das Abstandselement eingeschraubt oder ausgeschraubt wird.
  • Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Abstandselement im axialen Querschnitt rechteckig oder quadratisch ist und an der einen Stirnseite oder an beiden Stirnseiten zwei Balken aufweist, die parallel zueinander und zu den benachbarten Seiten des Abstandselements verlaufen und auf den einander zugewandten Seiten jeweilige Hinterschneidungen bilden. Rechteckelemente mit einer solchen Ausbildung an einer Stirnseite sind als Befestigungselemente bekannt, werden aber bisher nicht als Abstandselemente verwendet.
  • Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die zwei Balken durch jeweilige Nuten gebildet sind und dass vorzugsweise beide Seitenwände jeder Nut eine jeweilige Hinterschneidung aufweisen.
  • Besonders bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen Zusammenbauteils und Verfahrens sind den Ansprüchen 10 bis 18 bzw. 19 bis 23 zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in welcher zeigen:
  • 1A eine perspektivische Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung eines Abstandselementes,
  • 1B, 1C die Anbringung des erfindungsgemäßen Elements gemäß 1A in den Hohlraum eines Blechteils bzw. eines Hohlprofils,
  • 1D das fertig gestellte Zusammenbauteil,
  • 2A2D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement,
  • 3A3D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement,
  • 4A4D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement,
  • 5A5D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement, wobei die zusätzliche 5E eine teilweise weg geschnittene perspektivische Darstellung des fertig gestellten Zusammenbauteils gemäß 5D zeigt,
  • 6A6D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement,
  • 7A7D entsprechend den 1A1D, jedoch von einem anderen erfindungsgemäßen Abstandselement.
  • Bezugnehmend auf die 1A ist dort ein erstes erfindungsgemäßes Abstandselement 10 gezeigt, das an beiden Enden 12, 14, d. h. Stirnseiten, für die Anbringung an einem Blechteil 16 bzw. Hohlprofil 18 (1B) zur Bildung eines Zusammenbauteils 20 (1D) ausgelegt ist. Das hier gezeigte Abstandselement hat eine mittlere Bohrung 22 und ist als reines Abstandselement gedacht, d. h. es weist keinen Befestigungsabschnitt auf. Allerdings wäre es durchaus möglich, das Abstandselement mit einem Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder einem Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube bzw. einer Mutter vorzusehen oder die mittlere Bohrung 22 so auszulegen, dass sie eine Gewinde formende oder -schneidende Schraube aufnehmen kann. In diesen beiden letzten Fällen hätte das Abstandsele ment dann nicht nur die Funktion eines Abstandselements, sondern es könnte auch zur Anbringung eines weiteren Bauteils 24 an das Zusammenbauteil mittels der entsprechenden Schraube 26 dienen. Die Anbringung eines solchen Bauteils wäre auch mit einer Schraube möglich, die von einer Seite durch das Bauteil und die Bohrung hindurch geführt wird und mit einer Mutter auf der anderen Seite des Hohlprofils bzw. Blechteils gesichert wird. Wenn hier gesagt wird, dass das Abstandselement mit einem Außengewinde im Befestigungsabschnitt vorgesehen wird, so ist dies derart zu verstehen, dass ein ein Gewinde aufweisender Schaftteil von einer Stirnseite des Abstandselements wegragt und an dieser Stirnseite von einer Anlagefläche und gegebenenfalls einer Ringvertiefung mit einer Hinterschneidung oder mehreren Hinterschneidungen umgeben ist, wobei der Schaftteil durch ein Loch in einer Wand des Blechteils oder des Hohlprofils hindurch ragt.
  • Das Abstandselement 10 ist bei der Anbringung an ein Blechteil 16 bzw. an ein Hohlprofil 18 zumindest im Wesentlichen nicht verformbar. Das Abstandselement ist an beiden Stirnseiten 12, 14 mit jeweiligen ringförmigen Hinterschneidungen 28 zur formschlüssigen Aufnahme des Blechmaterials versehen, wodurch das Abstandselement 10 an dem Blechteil 16 bzw. dem Hohlprofil 18 befestigt ist. Die Befestigung kann auch verdrehsicher ausgeführt werden, und zwar durch Verdrehsicherungsnasen 30 (und/oder Verdrehsicherungsvertiefungen), die hier in radialen Ebenen an einer Seitenwand 32 einer die Hinterschneidung 28 enthaltenden mittleren Ausnehmung oder Vertiefung 33 vorgesehen sind, wobei entsprechende mittlere Ausnehmung bzw. Vertiefungen 33, die von jeweiligen ringförmigen Anlageflächen 12A und 14A umgeben sind, an beiden Enden 12, 14 des Abstandselements 10 vorgesehen sind.
  • Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils gemäß 1D möglich, die nunmehr zunächst anhand der 6A bis 6D erläutert werden. Obwohl das Abstandselement 10 gemäß 6A bis 6D anders ausgebildet ist als das Abstandselement 10 gemäß 1A bis 1D, gelten die hier erläuterten Konzepte genauso für die Ausführung gemäß 1A bis 1D und alle weiteren Abstandselemente gemäß 2 bis 5 und 7. In 6A wird ein erstes Blechteil 16A an die erste Stirnseite 12 eines Abstandselements 10 mittels einer ersten Matrize 40 angebracht, die das Blechmaterial in die entsprechende Hinterschneidung bzw. Hinterschneidungen 28 der ersten Stirnseite 12 formschlüssig einpresst.
  • Die Anwendung der Matrize 40 gemäß 6B erfolgt vorzugsweise in einer Presse in Zusammenarbeit mit einem das Abstandselement 10 aufnehmenden Stempel 42 eines Setzkopfs, wobei der Setzkopf eine Ausnehmung 44 aufweist, die so bemessen ist, dass sie das Abstandselement 10 vollständig aufnimmt und die untere Stirnseite 12 des Elements in einer Ebene mit der unteren Stirnseite 47 des Stempels 42 liegt. Die Matrize 40 kann beispielsweise am unteren Werkzeug einer Presse oder an der Zwischenplatte der Presse angeordnet sein, während der Setzkopf bzw. der Stempel 42 an der Zwischenplatte der Presse oder des oberen Werkzeugs angeordnet ist. Auch ist eine umgekehrte Anordnung möglich, d. h. die Matrize 40 kann nach unten weisend am oberen Werkzeug der Presse oder an der Zwischenplatte der Presse angeordnet werden, während der Setzkopf bzw. der Stempel 42 nach oben weisend auf der Zwischenplatte der Presse bzw. des unteren Werkzeugs angeordnet ist.
  • Beim Schließen der Presse drückt die Matrize 40 bzw. der Matrizenvorsprung 41 das Blechmaterial in die Hinterschneidungen 28 hinein. Die Anbringung des Abstandselements 10 an das Blechteil 16A kann auch in einer Station eines Folgeverbundwerkzeugs erfolgen, beispielsweise in ei ner Anordnung, wo das Loch 46 im Blechteil 16A in einer früheren Station des Folgeverbundwerkzeugs ausgestanzt wird (sofern die Matrize 40 nicht selbst zu diesem Zweck benutzt wird, wie später nachfolgend näher erläutert wird). Ersichtlich ist auch, dass die Matrize 40 zwei zueinander parallele Nasen 48 aufweist, die an ihren äußeren Seiten schräg gestellt sind. Hierdurch wird das Blechmaterial formschlüssig in die Hinterschneidungen 28 eingepresst. Alternativ zur Verwendung der Matrize in einer Presse kann ein so genanntes C-Gestell zur Anwendung gelangen. Bei einer solchen Anordnung wird entweder die Matrize oder der Stempel fest an einer Seite der Öffnung des C-Gestells gehalten, während der jeweils andere Teil, d. h. der Stempel oder die Matrize, hydraulisch vorgespannt wird, um die Einpressfunktion zu erreichen.
  • Wie in 6C gezeigt, wird anschließend ein zweites Blechteil 16D an die zweite Stirnseite 14 des Abstandselements 10 angeordnet. Mittels einer zweiten Matrize 40 bzw. bei Umdrehung des Zusammenbauteils mit der erst genannten Matrize 40 wird Material des zweiten Blechteils 16B in die entsprechende Hinterschneidung bzw. Hinterschneidungen 28 der zweiten Stirnseite 14 formschlüssig eingepresst. Das erste und das zweite Blechteil 16A, 16B werden dann an Stellen 50, 52 entfernt vom Abstandselement 10 miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil zur Bildung eines Hohlraums 54 anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder gar Abstandselemente. In diesem Beispiel erfolgt diese anderweitige Verbindung nach der Befestigung des zweiten Blechteils an die zweite Stirnseite des Abstandselementes. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, die zwei Blechteile erst aneinander zu befestigen und anschließend das Abstandselement in den so gebildeten Hohlraum 54 einzuführen, wie beispielsweise anhand der 1A bis 1D bzw. der 7A bis 7D gezeigt ist.
  • In den 1A bis 1D wird das Abstandselement 10 derart in den Hohlraum 54 eines Hohlprofils 18 bzw. eines Blechteils 16, das aus mindestens einem ersten Blechteil 16A und einem zweiten Blechteil 16B besteht, die an Stellen 50, 52 entfernt vom Abstandselement miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil (nicht gezeigt) zur Bildung eines Hohlraums anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente eingesetzt. Die erste und zweite Stirnseite 12, 14 des Abstandselements 10 liegen jeweiligen ersten und zweiten Wandabschnitten 17A, 17B des Hohlraumes 54 gegenüber. Mittels einer geeigneten Matrize 40 wird das Abstandselement an der ersten Stirnseite 12 an den ersten ein vorgefertigtes Loch aufweisenden Wandabschnitt 17A dadurch angebracht, dass die Matrize 40 Material des ersten Wandabschnitts 17A, das das Loch 46 umgibt in die entsprechende Hinterschneidung 28 der ersten Stirnseite formschlüssig einpresst. Mittels einer zweiten geeigneten Matrize 40 wird das Abstandselement 10 an der zweiten Stirnseite 14 an den zweiten, ebenfalls ein Loch 46 aufweisenden Wandabschnitt 17B dadurch angebracht, dass die Matrize Material des zweiten Wandabschnitts 17B, das das Loch 46 umgibt, in die entsprechende Hinterschneidung 28 der zweiten Stirnseite 14 formschlüssig einpresst. Diese Anbringung kann auf verschiedene Arten ablaufen. Nach einer ersten Möglichkeit werden erste und zweite Matrizen 40 für die Verpressung der ersten und zweiten Wandabschnitte 17A, 17B verwendet, die – in 1B gezeigt, wenn man davon ausgeht, dass die gestrichelt dargestellte obere Matrize 40 entsprechend der unteren Matrize 40 mit einem Matrizenvorsprung 41 versehen ist – gleichzeitig von entgegengesetzten Richtungen in einer Presseinrichtung zur Anwendung gelangen. Alternativ hierzu kann erst die eine Matrize, beispielsweise die untere Matrize 40 in 1B verwendet werden, während die obere Matrize 40 gemäß 1C erst zu einem späteren Zeitpunkt verwendet wird, um das Material des Wandabschnitts 17B in das obere Stirnende 14 des Abstandselements hineinzupressen. Dieses hintereinander Einpressen von Wandmaterial in die Stirnseite 12, 14 des Abstandselements 10 kann in einer oder mehreren Presseinrichtungen erfolgen oder in zwei Stationen eines Folgeverbundwerkzeugs. Schließlich kann nur eine Matrize 40 verwendet werden, wenn das Zusammenbauteil zwischen den einzelnen Verpressungen umgedreht wird.
  • Die Form des Matrizenvorsprungs 41 der Matrize(n) 40 gemäß 1B und 1C ist der Form der mittleren Vertiefung 33 mit Hinterschneidungen 28 angepasst, wodurch Blechmaterial bzw. Wandmaterial in die jeweiligen Hinterschneidungen eingepresst wird. Gleichzeitig wird Blechmaterial bzw. Wandmaterial über die Verdrehsicherungsnasen 30 bzw. in etwaige Verdrehsicherungsvertiefungen gepresst, so dass sich die Verdrehsicherungsmerkmale mit dem Blechmaterial bzw. Wandmaterial formschlüssig in Eingriff befinden. Streng genommen könnte man bei dieser Ausführungsform auf eine ringförmige Hinterschneidung 28 verzichten, da die Verdrehsicherungsnasen und/oder -vertiefungen selbst lokale Hinterschneidungen bilden.
  • Der Matrizenvorsprung 41 hat hier eine im Allgemeinen Konusform und besteht konkret aus einem Radius 62 im Bereich der umliegenden Stirnseite der Matrize, einem Konusabschnitt 64, in den der Radius 62 sanft übergeht, einen im Allgemeinen zylindrischen Zwischenabschnitt 66 und schließlich einem weiteren Konusabschnitt 68. Dadurch dass keine Hinterschneidungen am Matrizenvorsprung 41 vorhanden sind, kann das festgestellte Zusammenbauteil 20 gemäß 1D ohne weiteres von der Matrize 40 bzw. den Matrizen 40 bei Öffnung der Presseinrichtung gezogen werden.
  • Diese verschiedenen Varianten der Anwendung der Matrizen 40 gelten auch für alle weiteren Ausführungsbeispiele, weshalb für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und die gleiche Bedeutung haben, es sei denn, es wird etwas Gegenteiliges gesagt. Diese Aussage gilt nicht nur für die Matrizen sonder für alle Merkmale der hier beschriebene Abstandselemente, Zusammenbauteile und Verfahren.
  • Wie bereits oben zum Ausdruck gebracht, weist das Abstandselement 10 der 1A an jeder Stirnseite 12, 14 eine ringförmige Vertiefung 32 innerhalb einer ringförmigen Anlagefläche 12A, 14A sowie mindestens eine Hinterschneidung 28 in der Seitenwand der Vertiefung 32 auf.
  • Wie ebenfalls oben zum Ausdruck gebracht, ist es auch möglich, das Abstandselement an nur eine Stirnseite an einem Blechteil bzw. an einen Wandabschnitt eines Hohlraums anzubringen, sofern das Abstandselement 10 – wie in 2A bis 2D gezeigt – einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde 23 oder ein Außengewinde (nicht gezeigt) für die Anbringung eines Bauteils 24 an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube 26 bzw. einer Mutter aufweist. Auch hier ist das Abstandselement 10 bei der Anbringung an einen Blechteil zumindest im Wesentlichen nicht verformbar und es ist auch hier an einer Stirnseite 12 mit mindestens einer Hinterschneidung 28 zur formschlüssigen Aufnahme des Blechmaterials versehen, wodurch das Abstandselement verdrehsicher an dem Blechteil verankert ist.
  • Konkret werden hier mehrere Hinterschneidungen 28 vorgesehen, die dadurch ausgebildet sind, dass mehrere voneinander beabstandete Vertiefungen 70 in der ringförmigen Anlagefläche 12A vorgesehen sind, die entsprechende diskrete Hinterschneidungen 28 in der Seitenwand 32 der mittleren Ausnehmung 33 bilden, wobei sowohl die Vertiefungen 70 und die von diesen gebildeten Vorsprünge 72 der Seitenwand 32, die die Hinterschneidungen bilden 28, auch der Verdrehsicherung dienen. Diese Art der Ausbildung der Stirnseite ist an sich bekannt, beispielsweise aus der EP-B-795510 der vorliegenden Anmelderin. Dort bzw. in der EP-B-957273 ist auch die Verwendung einer wellenförmigen Nut in der ringförmigen Anlagefläche 12A zur Erzeugung der Hinterschneidungen 28 beschrieben, die auch hier zur Anwendung gelangen kann. Da hier Wandmaterial nur an der Stirnseite 12 des Abstandselements mit diesem verprägt wird, kommt hier nur eine Matrize 40 zur Anwendung. Sowohl der Wandabschnitt 17A als auch der Wandabschnitt 17B sind bei 46 vorgelocht. Die 2B zeigt die Situation vor Anwendung der Matrize 40, die 2C die Situation danach.
  • Bei dieser Ausführung drückt der Stempel 42 von oben auf den Wandabschnitt 17B und das Abstandselement 10 und drückt hierbei die untere Stirnseite 12 und den Wandabschnitt 17A gegen den Matrizenvorsprung 41, während das Material am Rande des Lochs durch die Matrize in die mittlere Vertiefung 33 und in die diskreten Vertiefungen 70 sowie in die Hinterschneidungen gepresst wird. Sollte die Konstruktion so vorgenommen werden, dass das Abstandselement 10 erst an das Blechteil 16A angebracht wird, bevor dieses mit dem Blechteil 16B verbunden wird, so wirkt der Stempel 42 direkt auf die Stirnseite 14 des Abstandselements 10.
  • Man sieht deutlich in 2C, wie das Blechmaterial bzw. Wandmaterial in die Vertiefungen 70, in die Hinterschneidungen 28 und in die Ausnehmung 33 des Abstandselements eingeformt ist. Die Matrize hat genau die Form, die in der EP-B-795510 beschrieben ist, und zwar mit weniger Nasen 74 am Matrizenvorsprung 41 als Vertiefungen 70 in der Stirnseite 12A des Abstandselements. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Material mindestens in einigen Vertiefungen 70 und Hinterschneidungen 28 eingepresst ist, und zwar ohne die relative Drehlage der Matrize 40 und des Abstandselements 10 bestimmen zu müssen.
  • Es ist aber auch möglich, die Ausbildung, die an der Stirnseite 12 des Abstandselements gemäß 2A bis 2D vorhanden ist, auch an der Stirnseite 14 vorzusehen. Dies ist in den 3A bis 3D gezeigt. Durch die Verwendung der gleichen Bezugszeichen in den 3A bis 3D wie in den 1A bis 1D und 2A bis 2D ist eine getrennte Beschreibung der 3A bis 3D unnötig, da die bisherige Beschreibung im übertragenen Sinne auch für die 3A bis 3D gilt.
  • Das gleiche gilt für die 4A bis 4D, die sich nur dadurch von den 3A bis 3D unterscheiden, dass die Bohrung 22 nicht von vorneherein mit einem Gewinde 23 versehen ist, wobei das Abstandselement 10 eine glatt gelochte zylindrische Lochung bzw. Bohrung aufweist, die gegebenenfalls zur Aufnahme einer Gewinde formenden oder Gewinde schneidenden Schraube ausgelegt ist, d. h., das Abstandselement kann auch hier entweder nur eine Abstandsfunktion oder eine Befestigungsfunktion für die Anbringung eines weiteren Bauteils wie 24 in 1D mittels einer Schraube 26 haben.
  • Die 5A bis 5E zeigen ein alternatives erfindungsgemäßes Abstandselement 10, das im axialen Querschnitt rechteckig ist und an beiden Stirnseiten 12, 14 jeweils zwei Balken 80 bzw. 82 aufweist, die parallel zueinander und zu den benachbarten Seiten 84 des Abstandselements verlaufen und auf den einander zugewandten Seiten jeweilige Hinterschneidungen 28 bilden.
  • Zwischen den Balken befindet sich an jedem Stirnende des Abstandselements 10 eine Nut 86. Es läuft eine Gewindebohrung 23 in axialer Richtung 88 durch die Mitte des Abstandselements, das, falls erwünscht, auch quadratisch in Draufsicht sein kann. Die Matrizen 40, die in 5B und 5C gezeigt sind, weisen jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Matrizenvorsprung 41 auf, der für das Pressen des Blechmaterials in die Hinterschneidungen 28 verwendet werden kann. Auch hier ist das Blechmaterial bzw. das Wandmaterial 17A, 17B vorgelocht, und zwar vorzugsweise mit einem rechteckigen Loch, von dem zwei einander gegenüberliegende Randbereiche 90, 92 durch den Matrizenvorsprung 41 in die Nuten 86 eingeformt werden und eng an die gegenüberliegenden Seiten jeder Nut 86 und in die entsprechenden Hinterschneidungen 28 gepresst werden. Auch hier kann mit zwei Blechteilen 16A und 16B gearbeitet werden, oder es kann ein Hohlprofil 18 zur Anwendung gelangen. Die Einbausituation ist in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung in 5E gezeigt. Dort sind auch die Radien 92 gut zu erkennen, die durch die Radien 94 gebildet werden, die den Übergang von dem Matrizenvorsprung 41 in die planare Stirnseite der Matrize 40 bilden. Auch hier – wie in allen Ausführungen – kann mit einer Matrize 40 oder mit zwei Matrizen 40 gearbeitet werden wie oben im Zusammenhang mit den 6A bis 6D genau erläutert wurde.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung eines rechteckigen Abstandselements 10 ist in den 6A bis 6D gezeigt. Hier werden die zwei Balken 80, 82 durch jeweilige Nuten 96 gebildet, und zwar vorzugsweise so, dass beide Seitenwände jeder Nut 96 eine jeweilige Hinterschneidung 28 aufweisen. Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Ausführungen gemäß 6A bis 6D bzw. 7A bis 7D liegt darin, dass die Blechteile 16A und 1B bzw. die Wandabschnitte 17A und 17B des Hohlprofils nicht vorgelocht sind, sondern die erforderlichen rechteckigen Öffnungen werden durch die Matrize 40 erzeugt. Diese weist zwei zueinander parallel verlaufende längliche Nasen auf, die so ausgelegt sind, dass sie in Zusammenarbeit mit der benachbarten Stirnseite des Abstandselements 10 einen rechteckigen Stanzbutzen (nicht gezeigt) aus dem Blechmaterial bzw. aus dem Wandmaterial herausschneidet, der dann durch die mittlere Passage 99 der Matrize entsorgt wird. Die Bezugszeichen 42 deuten in allen Zeichnungen auf ein Werkzeug bzw. Stempel, das auf der dem Blechteil 16 bzw. Hohlprofil 18 zugewandten Seite entweder flach ist oder eine Ausnehmung 44 (wie in 6D gezeigt) hat, um eine Reaktionskraft auf das Abstandselement 10 oder das Blechteil 16 bzw. das Hohlprofil 18 bei der Anwendung der auf der gegenüberliegenden Seite des Blechteils 16 bzw. Hohlprofils 18 angeordneten Matrize zu erzeugen. Die 7A bis 7D unterscheiden sich von den 6A bis 6D nur insofern als in 7B bis 7D die Möglichkeit der Verwendung eines Hohlprofils 18 anstelle der Blechteile 16A und 16B dargestellt ist.
  • Wird das Abstandselement 10 in einen fertig gestellten Hohlraum 34 eines Hohlprofils 18 oder eines Blechteils 16 eingesetzt, so wird das Abstandselement von der Seite in das Hohlprofil eingeführt und während der Befestigung an das Blechteil bzw. Hohlprofil 18 gehalten.
  • Es soll auch zum Ausdruck gebracht werden, dass das Blechteil 16 bzw. das Hohlprofil 18 keinesfalls auf die hier gezeigte Auslegung beschränkt sind. Beispielsweise könnte das eine Blechteil 16A oder 16B im Querschnitt die Form eines Zylinderhuts haben und das jeweils andere Teil als planares Blechteil ausgeführt werden. Das Abstandselement 10 könnte dann zwischen den zwei gegenüberliegenden ”Seiten” der Zylinderhutform oder zwischen der Oberseite der Zylinderhutform und dem planaren Blechteil angebracht werden. Viele andere Querschnittsformen des Blechteils 16 bzw. dessen Hohlraum 54 sind denkbar, einschließlich Konstruktionen, die aus mehr als zwei einzelnen Blechteilen bestehen.
  • Genauso können die Hohlprofile 18, die mit erfindungsgemäßen Abstandselementen ausgestattet werden, eine kaum begrenzte Vielzahl von Formen haben, einschließlich Formen mit gekrümmten Wandabschnitten 17A, 17B, was bei Blechteilkonstruktionen auch grundsätzlich möglich ist. Eventuell, je nach Grad der Krümmung, könnte die Stirnseite des Abstandselements eine dazu passende Krümmung aufweisen. Den Längen, d. h. den axialen Höhen der Abstandselemente sind im Prinzip keine Grenzen gesetzt. Die minimale Höhe ist jedoch durch die Ausbildung der Hinterschneidungen und der Notwendigkeit, eine gewisse Mindestgewindelänge zu haben, bestimmt. Denkbar ist es auch, Bauteile wie 24 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Blechteils 16 bzw. Hohlprofils 18 anzuschrauben und gegebenenfalls hierfür unterschiedliche Gewindegrößen in der Bohrung des Abstandselements 10 vorzusehen.
  • Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung die Herstellung eines Zusammenbauteils 20 bestehend aus einem Abstandselement 10, das an zwei einander gegenüberliegenden Wandabschnitten 17A, 17B eines einen Hohlraum 54 bildenden Blechteils 16 befestigt ist. Das Blechteil 16 kann aus zwei aneinander angeschweißten Blechteilen 16A, 16B bestehen. Alternativ kann der Hohlraum 54 durch ein Hohlprofil 18 gebildet werden. Das Abstandselement 10 ist an beiden Enden 12, 14 für die Anbringung an den Wandabschnitten 17A, 17B ausgelegt und weist, falls erforderlich, einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils 24 an das Zusam menbauteil 20 mittels einer Schraube 26 bzw. einer Mutter auf. Das Abstandselement weist vor und nach der Anbringung zumindest im Wesentlichen die gleiche Form und daher auch die gleiche Länge auf. Das Abstandselement 10 ist an beiden Stirnseiten 12, 14 mit jeweiligen Hinterschneidungen 28 versehen, die hinter der jeweiligen Stirnseite liegen und in denen Material der jeweiligen Wandabschnitte 17A, 17B formschlüssig aufgenommen ist, wodurch das Abstandselement 10 an den Wandabschnitten 17A, 17B befestigt ist und vorzugsweise auch verdrehsicher befestigt ist. Beispiele für solche Zusammenbauteile sind den 1 und 3 bis 7 zu entnehmen.
  • Die Erfindung ermöglicht auch die Herstellung eines Zusammenbauteils 20 bestehend aus einem Abstandselement 10, das zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wandabschnitten 17A, 17B eines einen Hohlraum 54 bildenden Blechteils 16 angeordnet ist. Das Blechteil 16 kann aus zwei aneinander angeschweißten Blechteilen 16A, 16B bestehen. Alternativ hierzu kann der Hohlraum 54 durch ein Hohlprofil 18 gebildet werden. In diesem Beispiel ist das Abstandselement 10 an einem Ende 12 an einem der Wandabschnitte 17A angebracht und weist einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde 23 oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils 24 an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube 26 bzw. einer Mutter auf.
  • Das Abstandselement 10 weist vor und nach der Anbringung zumindest im Wesentlichen die gleiche Form auf. Ferner hat das Abstandselement 10 an einer Stirnseite 12 mindestens eine Hinterschneidung 28, in der Material des einen Wandabschnitts 17A formschlüssig aufgenommen ist, wodurch das Abstandselement an einem Ende an einem Wandabschnitt verdrehsicher an dem Blechteil befestigt ist. Der dem zuletzt genannten Wandabschnitt 17A gegenüberliegende Wandabschnitt 17B weist ein Loch 46 auf, durch welches entweder eine Schraube 26 in einem Innengewinde 23 des Abstandselements 10 einschraubbar ist oder durch welches ein ein Gewinde aufweisender Schaftteil des Abstandselementes hindurchragt (nicht gezeigt).
  • Bei den erfindungsgemäßen Zusammenbauteilen nach den 1, 2, 3 und 4 weist das Abstandselement an einer bzw. an jeder Stirnseite 12 bzw. 14 eine mittlere Vertiefung 34 innerhalb einer ringförmigen Anlagefläche 12A sowie mindestens eine Hinterschneidung 28 in der Seitenwand der Vertiefung auf. Das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts 17A bzw. 17B ist in der Hinterschneidung 28 formschlüssig aufgenommen.
  • Besonders bevorzugt sind Zusammenbauteile nach den 2 bis 4, bei denen mehrere voneinander beabstandete Vertiefungen 70 oder eine in Draufsicht wellenförmige Nut (nicht gezeigt) in der ringförmigen Anlagefläche 12A vorgesehen sind bzw. ist, die entsprechende diskrete Hinterschneidungen 28 in der Seitenwand der mittleren Vertiefung 33 bilden bzw. bildet, wobei sowohl die diskreten Vertiefungen 70 als auch die wellenförmige Nut und die von diesen bzw. dieser gebildeten Vorsprünge 72 der Seitenwand, die die Hinterschneidungen 28 bilden, auch der Verdrehsicherung dienen.
  • Wie in 4 gezeigt, kann das erfindungsgemäße Zusammenbauteil mit einem Abstandselement 10 vorgesehen werden, das eine glatt gelochte zylindrische Lochung bzw. Bohrung 22 aufweist, die gegebenenfalls zur Aufnahme einer Gewinde formenden oder Gewinde schneidenden Schraube ausgelegt ist.
  • Das Zusammenbauteil gemäß 1A bis 1D ist so ausgelegt, dass die dortige Hinterschneidung 28 eine ringförmige Hinterschneidung ist und/oder dass die. Seitenwand der mittleren Vertiefung 33 zumindest im Wesentlichen schräg zur Längsachse verläuft, so dass die Vertiefung 33 in einem axialen Schnitt wahlweise die Form einer Hohlkehle oder eine zumindest im Wesentlichen Konusform, gegebenenfalls eine konkav oder konvex gerundete Wölbung aufweist. An der Stirnseite 12, 14 des Abstandselements 10 liegt vorzugsweise ein gerundeter Übergang von der ringförmigen Anlagefläche zur ringförmigen Vertiefung vor. Das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts 17A, 17B ist in der jeweiligen Hinterschneidung formschlüssig aufgenommen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Zusammenbauteilen mit einer mittleren Vertiefung 33 an der Stirnseite des Abstandselements können mit Vorteil längliche Verdrehsicherungsmerkmale wie Nasen und/oder Vertiefungen vorgesehen werden, die in radialen Ebenen verlaufen und an der Seitenwand der mittleren Vertiefung vorgesehen sind, die entsprechende Vertiefungen und/oder Nasen im Material des jeweiligen Wandabschnitts 17A bzw. 17B bilden.
  • Besonders günstig herstellbar sind Abstandselements 10 gemäß 5 bis 7, da diese in einer schnell laufenden Presse in einem Folgeverbundwerkzeug aus einem zumindest im Wesentlichen rechteckigen Profil hergestellt werden können, was schneller ist als die Herstellung in einem Kaltschlagverfahren, das für Elemente gemäß den 1 bis 4 erforderlich wäre. Solche Zusammenbauteile zeichnen sich dadurch aus, dass das Abstandselement 10 im axialen Querschnitt rechteckig oder quadratisch ist und an der einen Stirnseite oder an beiden Stirnseiten zwei Balken 80, 82 aufweist, die parallel zueinander und zu den benachbarten Seiten 84 des Ab standselements verlaufen und auf den einander zugewandten Seiten jeweilige Hinterschneidungen 28 bilden. Das Material des jeweiligen Wandabschnitts 17A, 17B ist in den Hinterschneidungen 28 formschlüssig aufgenommen.
  • Besonders günstig sind die Zusammenbauteile gemäß 6 und 7, die sich dadurch auszeichnen, dass die zwei Balken 80, 82 durch jeweilige Nuten 86 gebildet sind, dass vorzugsweise beide Seitenwände jeder Nut eine jeweilige Hinterschneidung 28 aufweisen, und dass das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts 17A, 17B in diesen Hinterschneidungen 28 formschlüssig aufgenommen ist. Diese Konstruktion ermöglicht die Verwendung einer Stanzmatrize 40 zum Pressen des Wandmaterials in die Hinterschneidungen 28, die aber gleichzeitig das entsprechende Loch in den Wandabschnitt schneidet und den Stanzbutzen entfernt.
  • Sofern das Abstandselement 10 nur an einer Seite des Hohlraums befestigt wird (wie in 2 gezeigt), kann das Verfahren so ausgeführt werden, dass ein erstes Blechteil 16A an die erste Stirnseite 12 des Abstandselements 10 mittels einer ersten Matrize 41 angebracht wird, die das Blechmaterial in die entsprechende Hinterschneidung 28 bzw. Hinterschneidungen 28 der ersten Stirnseite formschlüssig einpresst, dass ein zweites Blechteil 16B an die zweite Stirnseite 14 des Abstandselements angeordnet wird, wobei das zweite Blechteil 16B an der Stelle der zweiten Stirnseite 14 ein Loch aufweist 46, das mit der Längsachse 88 des Abstandselements 10 ausgerichtet ist, und dass das erste und das zweite Blechteil 16A, 16B an Stellen 50, 52 entfernt vom Abstandselement miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil (nicht gezeigt) zur Bildung eines Hohlraums 54 anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente. Diese anderweitige Verbindung erfolgt nach der Anordnung des zweiten Blechteils 16B an die zweite Stirnseite des Abstandselementes.
  • Ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils 20 zeichnet sich dadurch aus, dass das Abstandselement 10 in den Hohlraum 54 eines Hohlprofils 18 oder eines Blechteils 16, das aus mindestens einem ersten Blechteil 16A und einem zweiten Blechteil 16B besteht, die an Stellen 50, 52 entfernt vom Abstandselement 10 miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil (nicht gezeigt) zur Bildung eines Hohlraums anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente, eingesetzt wird. Dieses Einsetzen erfolgt derart, dass die erste und zweite Stirnseite 12, 14 des Abstandselements 10 jeweiligen ersten und zweiten Wandabschnitten 17A, 17B des Hohlraumes 18 gegenüberliegen. Dann wird mittels einer Matrize 40 das Abstandselement 10 an der ersten Stirnseite 12 an den ersten Wandabschnitt 17A dadurch angebracht, in dem die Matrize Material des ersten Wandabschnitts 17A in die entsprechende Hinterschneidung 28 bzw. Hinterschneidungen 28 der ersten Stirnseite 12 formschlüssig einpresst, und derart, dass ein Loch 46 im zweiten Wandabschnitt 17B der zweiten Stirnseite 14 gegenüberliegt und mit der Längsachse 88 des Abstandselements 10 ausgerichtet ist.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren sorgen die Matrize bzw. beide Matrizen bei der Verpressung des Blechmaterials bzw. des Materials des jeweiligen Wandabschnitts 17A, 17B auch für ein formschlüssiges Ineinandergreifen des Materials und etwaige vorgesehene Verdrehsicherungsmerkmale 30.
  • Bei allen Ausführungsformen können als Beispiel für den Werkstoff der Abstandselemente alle Materialien genannt werden, die im Rahmen der Kaltverformung die Festigungswerte der Klasse 8 gemäß ISO-Standard oder höher erreichen, beispielsweise eine 35B2-Legierung gemäß DIN 1654. Die so gebildeten Abstandselemente eignen sich u. a. für alle handelsüblichen Stahlwerkstoffe für ziehfähige Blechteile wie auch für Aluminium oder dessen Legierungen. Auch können Aluminiumlegierungen, insbesondere solche mit hoher Festigkeit, für die Abstandselemente benutzt werden, z. B. AlMg5. Auch kommen Abstandselemente aus höherfesten Magnesiumlegierungen wie beispielsweise AM50 in Frage.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1068458 B [0002]
    • - EP 759510 B [0014]
    • - EP 957273 B [0014, 0042]
    • - EP 795510 B [0042, 0044]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Klasse 8 gemäß ISO-Standard [0066]
    • - DIN 1654 [0066]

Claims (23)

  1. Abstandselement (10), das an beiden Enden (12, 14) für die Anbringung an einem Blechteil (16) bzw. einem Hohlprofil (18) zur Bildung eines Zusammenbauteils (20) ausgelegt ist und gegebenenfalls einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde (23) oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils (24) an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube (26) bzw. einer Mutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement bei der Anbringung an das Blechteil (16) bzw. das Hohlprofil (18) zumindest im Wesentlichen nicht verformbar ist, und dass das Abstandselement (10) an beiden Stirnseiten (12, 14) mit jeweiligen Hinterschneidungen (28) zur formschlüssigen Aufnahme des Blechmaterials bzw. des Wandmaterials versehen ist, wodurch das Abstandselement (10) an dem Blechteil (16) bzw. dem Hohlprofil (18) befestigt ist und vorzugsweise auch verdrehsicher verankert ist.
  2. Abstandselement (10), das an einem Ende (12) für die Anbringung an einem Blechteil (16) bzw. einem Hohlprofil (18) zur Bildung eines Zusammenbauteils (20) ausgelegt ist und einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde (23) oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils (24) an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube (26) bzw. einer Mutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) bei der Anbringung an das Blechteil (16) bzw. das Hohlprofil (18) zumindest im Wesentlichen nicht verformbar ist, und dass das Abstandsele ment (10) an einer Stirnseite (12) mit mindestens einer Hinterschneidung (28) zur formschlüssigen Aufnahme des Blechmaterials bzw. des Wandmaterials versehen ist, wodurch das Abstandselement verdrehsicher an dem Blechteil (16) bzw. Hohlprofil (18) verankert ist.
  3. Abstandselement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) an einer bzw. an jeder Stirnseite (12, 14) eine mittlere Vertiefung (33) innerhalb einer ringförmigen Anlagefläche (12A, 14A) sowie mindestens eine Hinterschneidung (28) in der Seitenwand (32) der Vertiefung (33) aufweist.
  4. Abstandselement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine ringförmige Hinterschneidung (28) handelt und/oder dass die Seitenwand (32) der mittleren Vertiefung (33) zumindest im Wesentlichen schräg zur Längsachse verläuft, so dass die Vertiefung (33) in einem axialen Schnitt wahlweise die Form einer Hohlkehle oder eine zumindest im Wesentlichen Konusform, gegebenenfalls eine konkav oder konvex gerundete Wölbung aufweist, wobei an der Stirnseite (12, 14) des Abstandselements (10) vorzugsweise ein gerundeter Übergang von der ringförmigen Anlagefläche (12A, 14A) zur mittleren Vertiefung (33) vorliegt.
  5. Abstandselement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander beabstandete Vertiefungen (70) oder eine in Draufsicht wellenförmige Nut in der ringförmigen Anlagefläche (12A, 14A) vorgesehen sind bzw. ist, die entsprechende diskrete Hinterschneidungen (28) in der Seitenwand (32) bilden, wobei sowohl die Vertiefungen (70) bzw. die wellenförmige Nut und die von diesen bzw. dieser gebildeten Vorsprünge (72) der Seitenwand (32), die die Hinterschneidungen (28) bilden, auch der Verdrehsicherung dienen.
  6. Abstandselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass längliche Verdrehsicherungsmerkmale (30) wie Nasen und/oder Vertiefungen, die in radialen Ebenen verlaufen, an der Seitenwand (32) der mittleren Vertiefung (33) vorgesehen sind.
  7. Abstandselement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) im axialen Querschnitt rechteckig oder quadratisch ist und an der einen Stirnseite (12) oder an beiden Stirnseiten (12, 14) zwei Balken (80, 82) aufweist, die parallel zueinander und zu den benachbarten Seiten (84) des Abstandselements verlaufen und auf den einander zugewandten Seiten jeweilige Hinterschneidungen (28) bilden.
  8. Abstandselement (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Balken (80, 82) durch jeweilige Nuten (96) gebildet sind und dass vorzugsweise beide Seitenwände jeder Nut (96) eine jeweilige Hinterschneidung (28) aufweisen.
  9. Abstandselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) eine glatt gelochte zylindrische Lochung (22) bzw. Bohrung aufweist, die gegebenenfalls zur Aufnahme einer Gewinde formenden oder Gewinde schneidenden Schraube ausgelegt ist.
  10. Zusammenbauteil (20) bestehend aus einem Abstandselement (10), das an zwei einander gegenüberliegenden Wandabschnitten (17A, 17B) eines einen Hohlraum bildenden Blechteils (16) befestigt ist, das selbst aus zwei aneinander angeschweißten Blechteilen (16) bestehen kann oder durch den Hohlraum (54) eines Hohlprofils (18) gebildet werden kann, wobei das Abstandselement (10) an beiden Enden (12, 14) für die Anbringung an den Wandabschnitten (17A, 17B) ausgelegt ist und gegebenenfalls einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde (23) oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils (24) an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube (26) bzw. einer Mutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) vor und nach der Anbringung zumindest im Wesentlichen die gleiche Form aufweist, und dass das Abstandselement (10) an beiden Stirnseiten (12, 14) mit jeweiligen Hinterschneidungen (28) versehen ist, in denen Material der jeweiligen Wandabschnitte (17A, 17B) formschlüssig aufgenommen ist, wodurch das Abstandselement (10) an den Wandabschnitten (17A, 17B) befestigt ist und vorzugsweise auch verdrehsicher befestigt ist.
  11. Zusammenbauteil (20) bestehend aus einem Abstandselement (10), das zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wandabschnitten (17A, 17B) eines einen Hohlraum (54) bildenden Blechteils (16) angeordnet ist, das selbst aus zwei aneinander angeschweißten Blech teilen (16A, 16B) bestehen kann oder durch den Hohlraum (54) eines Hohlprofils (18) gebildet werden kann, wobei das Abstandselement (10) an einem Ende (12) an einem der Wandabschnitte (17A) angebracht ist und einen Befestigungsabschnitt mit einem Innengewinde (23) oder ein Außengewinde für die Anbringung eines Bauteils (24) an das Zusammenbauteil mittels einer Schraube (26) bzw. einer Mutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) vor und nach der Anbringung zumindest im Wesentlichen die gleiche Form aufweist, dass das Abstandselement (10) an einer Stirnseite (12) mindestens eine Hinterschneidung (28) aufweist, in der Material des einen Wandabschnitts (17A) formschlüssig aufgenommen ist, wodurch das Abstandselement (10) an einem Ende (12) an einem Wandabschnitt (17A) verdrehsicher an dem Blechteil (16A) bzw. am Hohlprofil (18) befestigt ist, und dass der dem zuletzt genannten Wandabschnitt (17A) gegenüberliegende Wandabschnitt (17B) ein Loch (46) aufweist, durch welches entweder eine Schraube (26) in einem Innengewinde des Abstandselementes einschraubbar ist oder durch welches ein ein Gewinde aufweisender Schaftteil des Abstandselements (10) hindurchragt.
  12. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (10) an einer bzw. an jeder Stirnseite eine mittlere Vertiefung (33) innerhalb einer ringförmigen Anlagefläche (12A, 14A) sowie mindestens eine Hinterschneidung (28) in der Seitenwand (32) der Vertiefung (33) aufweist, und dass das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts (17A) in der Hinterschneidung formschlüssig aufgenommen ist.
  13. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander beabstandete Vertiefungen (70) oder eine in Draufsicht wellenförmige Nut in der ringförmigen Anlagefläche (12A, 14A) vorgesehen sind bzw. ist, die entsprechende diskrete Hinterschneidungen (28) in der Seitenwand (32) bilden, wobei sowohl die Vertiefungen (70) bzw. die wellenförmige Nut und die von diesen bzw. dieser gebildeten Vorsprünge (72) der Seitenwand (32), die die Hinterschneidungen (28) bilden, auch der Verdrehsicherung dienen.
  14. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) eine glatt gelochte zylindrische Lochung bzw. Bohrung (22) aufweist, die gegebenenfalls zur Aufnahme einer Gewinde formenden oder Gewinde schneidenden Schraube ausgelegt ist.
  15. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine ringförmige Hinterschneidung (28) handelt und/oder dass die Seitenwand (32) der mittleren Vertiefung (33) zumindest im Wesentlichen schräg zur Längsachse verläuft, so dass die Vertiefung (33) in einem axialen Schnitt wahlweise die Form einer Hohlkehle oder eine zumindest im Wesentlichen Konusform, gegebenenfalls eine konkav oder konvex gerundete Wölbung aufweist, wobei an der Stirnseite des Abstandselement vorzugsweise ein gerundeter Übergang von der ringförmigen Anlagefläche zur ringförmigen Vertiefung vorliegt, und dass das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts (17A, 17B) in der jeweiligen Hinterschneidung (28) formschlüssig aufgenommen ist.
  16. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass längliche Verdrehsicherungsmerkmale wie Nasen (30) und/oder Vertiefungen, die in radialen Ebenen verlaufen, an der Seitenwand (32) der mittleren Vertiefung (33) vorgesehen sind, die entsprechende Vertiefungen und/oder Nasen im Material des jeweiligen Wandabschnitts (17A, 17B) bilden.
  17. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) im axialen Querschnitt rechteckig oder quadratisch ist und an der einen Stirnseite (12) oder an beiden Stirnseiten (12, 14) zwei Balken (80, 82) aufweist, die parallel zueinander und zu den benachbarten Seiten (84) des Abstandselements (10) verlaufen und auf den einander zugewandten Seiten jeweilige Hinterschneidungen (28) bilden, und dass das Material des jeweiligen Wandabschnitts (17A, 17B) in den Hinterschneidungen (28) formschlüssig aufgenommen ist.
  18. Zusammenbauteil (20) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Balken (80, 82) durch jeweilige Nuten (96) gebildet sind, dass vorzugsweise beide Seitenwände jeder Nut (96) eine jeweilige Hinterschneidung (28) aufweisen, und dass das Blechmaterial des jeweiligen Wandabschnitts (17A, 17B) in diesen Hinterschneidungen (28) formschlüssig aufgenommen ist.
  19. Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Blechteil (16A) an die erste Stirnseite (12) des Abstandselements (10) mittels einer ersten Matrize (40) angebracht wird, die das Blechmaterial in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der ersten Stirnseite (12) formschlüssig einpresst, dass ein zweites Blechteil (16B) an die zweite Stirnseite (14) des Abstandselements (10) angeordnet wird und mittels einer zweiten Matrize (40) bzw. bei Umdrehung des Zusammenbauteils mit der erst genannten Matrize (40) Material des zweiten Blechteils (16B) in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der zweiten Stirnseite (14) formschlüssig eingepresst wird, und dass das erste und das zweite Blechteil (16A, 16B) an Stellen (50, 52) entfernt vom Abstandselement (10) miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil zur Bildung eines Hohlraums anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente, wobei diese anderweitige Verbindung vor oder nach der Befestigung des zweiten Blechteils (16B) an die zweite Stirnseite (14) des Abstandselements (10) erfolgen kann.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) derart in den Hohlraum (54) eines Hohlprofils (18) bzw. eines Blechteils (16), das aus mindestens einem ersten Blechteil (16A) und einem zweiten Blechteil (16B) besteht, die an Stellen (50, 52) entfernt vom Abstandselement (10) miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil zur Bildung eines Hohlraums (54) anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente, einge setzt wird, dass die erste und zweite Stirnseite (12, 14) des Abstandselements (10) jeweiligen ersten und zweiten Wandabschnitten (17A, 17B) des Hohlraumes (54) gegenüberliegen und dass mittels einer Matrize (40) das Abstandselement (10) an der ersten Stirnseite (12) an den ersten Wandabschnitt (17A) dadurch angebracht wird, dass die Matrize (40) Material des ersten Wandabschnitts (17A) in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der ersten Stirnseite (12) formschlüssig einpresst, und dass mittels einer Matrize (40) das Abstandselement (10) an der zweiten Stirnseite an den zweiten Wandabschnitt (17B) dadurch angebracht wird, dass die Matrize (40) Material des zweiten Wandabschnitts (17B) in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der zweiten Stirnseite (14) formschlüssig einpresst, wobei entweder erste und zweite Matrizen (40) für die Verpressung der ersten und zweiten Wandabschnitte (17A, 17B) verwendet werden und entweder gleichzeitig von entgegengesetzten Richtungen in einer Presseinrichtung oder hintereinander in einer oder mehrere Presseinrichtungen zur Anwendung gelangen oder nur eine Matrize verwendet wird und das Zusammenbauteil umgedreht wird.
  21. Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Blechteil (16A) an die erste Stirnseite (12) des Abstandselements (10) mittels einer ersten Matrize (40) angebracht wird, die das Blechmaterial in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der ersten Stirnseite formschlüssig einpresst, dass ein zweites Blechteil (16B) an die zweite Stirnseite (14) des Abstandselements (10) angeordnet wird, wobei das zweite Blechteil (16B) an der Stelle der zweiten Stirnseite ein Loch (46) aufweist, das mit der Längsachse (88) des Abstandselements (10) ausgerichtet ist, und dass das erste und das zweite Blechteil (16A, 16B) an Stellen entfernt vom Abstandselement (10) miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil zur Bildung eines Hohlraums (54) anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente, wobei diese anderweitige Verbindung nach der Anordnung des zweiten Blechteils (16B) an die zweite Stirnseite (14) des Abstandselements (10) erfolgt.
  22. Verfahren zur Herstellung eines Zusammenbauteils (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) derart in den Hohlraum (54) eines Hohlprofils (18) bzw. eines Blechteils (16), das aus mindestens einem ersten Blechteil (16A) und einem zweiten Blechteil (16B) besteht, die an Stellen (50, 52) entfernt vom Abstandselement (10) miteinander oder mit mindestens einem weiteren Blechteil zur Bildung eines Hohlraums (54) anderweitig verbunden werden, beispielsweise durch Punktschweißen, mechanisches Fügen oder durch weitere Befestigungs- oder Abstandselemente, eingesetzt wird, dass die erste und zweite Stirnseite (12, 14) des Abstandselements (10) jeweiligen ersten und zweiten Wandabschnitten (17A, 17B) des Hohlraumes (54) gegenüberliegen, und dass mittels einer Matrize (40) das Abstandselement (10) an der ersten Stirnseite (12) an den ersten Wandabschnitt (17A) dadurch angebracht wird, dass die Matrize (40) Material des ersten Wandabschnitts (17A) in die entsprechende Hinterschneidung (28) bzw. Hinterschneidungen (28) der ersten Stirnseite (12) formschlüssig einpresst, und dass ein Loch (46) im zweiten Wandabschnitt (17A, 17B) der zweiten Stirnsei te angefertigt und mit der Längsachse des Abstandselements ausgerichtet wird.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (40) bzw. beide Matrizen bei der Verpressung des Blechmaterials bzw. des Materials des jeweiligen Wandabschnitts (17A, 17B) auch für ein formschlüssiges Ineinandergreifen des Materials und etwaige vorgesehene Verdrehsicherungsmerkmalen (30) sorgt.
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